Способ обработки кристаллов
Союз Советских
Социалистических
Республик
Опубликовано 1504.80. Бюллетень ¹14
Дата опубликования описания 150480 (51) М, Кл.
В 28 D 5/00
Государственный комитет
СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 679.86, .002 (088.8) (72) Авторы изобретения
С.Ф. Ахметов, A.Ã. Давыдченко, В. A. Нефедов, Е.В. Полянский и А.A. Шабалтай
Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт синтеза минерального сырья (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КРИСТАЛЛОВ
Изобретение относится к области обработки кристаллов, а именно, к способам химической обработки кристаллов.
Известен способ обработки кристаллов, включающий травление кристалла в расплавах при температуре
1,100-1200 С (1).
Недостаток способа заключается в том, что одновременно с процессом травления осуществляется процесс перекристаллизации вещества, что снижает качество обработки.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому 15 результату является способ обработки кристаллов, включающий травление кристалла в расплаве смеси веществ, содержащей окислы металлов (2).
Недостаток известного способа 2р заключается в появлении сколов и микротрещин в местах контакта кристалла с затвердевшими каплями смеси веществ, обусловленных различным тепловым расширением смеси веществ и крйстал- 25 ла,что снижает качество обработки„
Целью изобретения является повы-
1 шение качества обработки.
Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки кристаллов, gp включающем травление кристалла в расплаве смеси веществ, содержащей окислы металлов, травление осуществляют с изотермической выдержкой в течение 0,01-0о1 часа в области температур на 1-5 С ниже температуры плавления кристалла и на 1-5 C выше температуры плавления смеси веществ, а в качестве смеси веществ используют компоненты, входящие в состав обрабатываемого кристалла, при избытке одного из компонентов,в количестве
5-20% мол.
Способ обработки кристаллов обеспечивает условия, близкие к условиям выращивания кристаллов, что обеспечивает равномерность обработки поверхности кристалла и исключает возможность ее загрязнения или повреждения.
На чертеже изображена диаграмма системы трех кристаллических сое-, динений А, В, С.
Состав и температура плавления соединений А, В, С, определяется точками 1, 3 и 5.
Кривая 1-2-3-4-5 является линией ликвидуса системы.
727469
Способ обработки кристаллов осуществляют следующим образом.
При погружении кристалла в расп лав смеси веществ, входящих в сос тав обрабатываемого кристалла, при температуре на 1-5 С ниже темпера-О туры плавления кристалла и на 1-5 С выше температуры плавления смеси веществ, происходит растворение части кристалла, так как он находится в неравновесных условиях с расплавом. lQ
Так как расплав не содержит иных компонентов кроме входящих в состав кристалла, то обрабатываемая поверхность не загрязняется посторонними примесями в процессе травления. 15
Равномерность травления обеспечивается изотермической выдержкой крис- талла в расплаве в течение 0,01-0,1 часа.
Скорость травления поверхности в глубину составляет 1-3 мм в минуту, а продолжительность выдержки кристалла в расплаве зависит от толщины снимаемого слоя.
Обработка кристалла состава А может проводиться в области температур и составов расплава смеси компонентов А и С, лежащей внутри замкнутой кривой 1-2-3-4-5-7-1. Область составов и температур расплава для обработки кристалла С ограничивает- 30 ся замкнутой кривой 6-2-3-4-5-6, для обработки кристалла В существуют две области составов и температур расплава, ограниченные кривыми 8-2-3-8 и 3-4-9-3. 35
Диапазон составов и температур расплавов для обработки конкретных кристаллов определяется диаграммой состояний конкретной системы.
Примерl.
Пластинка граната Чз А1 О (температура плавления 1930 С) размером
40х15х15 мм состава 65,5Ъ мол.
Аl О + 37, 5 мол. Ч ОЗ при температуре 1830 С помещена в расплав состава 58Ъ мол. А1 Оз + 42Ъ мол. V>O> 45 и выдержана при этой температуре в .течение двух минут. Поверхность пластинки селективно протравлена на глубину 2,3 мм со всех сторон, получена полированная поверхность, я на которой четко выявляются дислока-, ции по оси (110) и (11) ) я вид» ямок травления.
Пример 2.
Пластинка кристалла ортоалюмината иттрия VA10 состава 50Ъ мол. V 0 +
50Ъ мол. Al О размером 15х10х10 мм помещена в расплав состава 75Ъ мол.
Al 0> е 25Ъ мол. V 0> при температуре 1830 С и выдержана при этой температуре в, течение О, 5 минут, Поверхность пластинки протравлена на глубину 0,5 мм со всех сторон с удалением всех дефектов (царапин,.микротрещин и т. и.) механической обработки.
ПримерЗ.
Кристалл К Яд(МоОл)4 размером
5х5х5 мм состава 35,74 мол. К О +
7,15Ъ мол. NdqОq + 57Ъ мол. МоОз (температура плавления 870 С) помещен в расплав состава 15,7Ъ мол.
К„-О + 7,15Ъ мол. ))д,Оз + 77,15Ъ мол.
МоО при температуре 865 С и выдержан при этой температуре в течение 1 минуты. В результате все грани кристалла протравлены на глубину 0,6 мм с выявлением дефектов структуры в виде ямок травления на полированной поверхности, Формула изобретения
Способ обработки кристаллов, включающий травление кристалла в расплаве смеси веществ, содержащей окислы металлов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, травление осуществляют с изотермической выдержкой в течение 0,01-0,1 часа в области температур на 1-5 C ниже температуры плавления кристалла и на 1-5 C выше температуры плавления смеси веществ, а в качестве смеси веществ используют компоненты, входящие в состав обрабатываемого кристалла, при избытке одного из компонентов в количестве 5-20Ъ мол.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США Р 3878005, кл. 156-2 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 231336, кл, В 24 в 9/16, 1966, 727469
%7И
Составитель В. Холопов
Редактор В. Большакова Техред Ж.Кастелевич
Корректор Т. Скворцова
Подписное
Заказ 1046/15 Тираж 635
IJHHHDH Государственного комитета СССР ,по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
