Способ удаления налета с поверхности профилированных кристаллов сапфира
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ НАЖТА С ПОВЕРХНОСТИ ПРОФИЛИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛОВ САПФИРА ПУТЕМ ХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ СМЕСЬЮ, содержащей серную кислоту, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии , повьппения качества поверхности и прозрачности кристаллов, смесь дополнительно содержит азотную кислоту и воду при следующем соотноше- . НИИ компонентов, об.ч.: Серная кислота (конц.) 3 Азотная кислота (конц.) 5 Вода .2 Травление ведут при 40-80 С в течение 0,5-0,2 ч, после чего кристаллы прополаскивают в концентрирован о ном водном растворе аммиака в тече . ние 0,5-0,7 ч при комнатной темпера (Л туре и отжигают в атмосфере воздуха при 800-1000 0 в течение 0,5-1,5 ч. ю 4i
СООЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„11 946 (Sl)4 С 30 В 33/00, 29/20
® " (:ОЮЗЩЯ
13 " """" ч
"" "О АЯ
БИБЛИОТЕКА
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И ABTOPCHO!4V СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3595236/23-26 (22) 27. 05.83 (46) 15.08.85. Бюл. ¹ 30 (72) А.И.Мунчаев, С.В.Цивинский, X.Ñ.Áàãäañàðoâ и Л.M.Çaòóëoâñêèé (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт кристаллографии им. А.В.Шубникова (53) 621.315.592(088.8) (56) Заявка Японии № 49-3234, кл. Н 01 L 7/50 1974.
Karini Vada et al. Growth and
characteristic of saphire
3.Cryst. Growth, 1980, v.50, р. 151-159. (54) (57) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ НАЛЕТА
С ПОВЕРХНОСТИ ПРОФИЛИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛОВ САПФИРА ПУТЕМ ХИМИЧЕСКОГО
ТРАВЛЕНИЯ СМЕСЬЮ, содеРжащей сеРную кислоту, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, повышения качества поверхности и прозрачности кристаллов, смесь дополнительно содержит азотную кислоту и воду при следующем соотношении компонентов, об,ч.:
Серная кислота (конц.) 3
Азотная кислота (конц.) 5
Вода 2
Травление ведут при 40-80 С в течение 0,5-0,2 ч, после чего кристаллы прополаскивают в концентрированном водном растворе аммиака в тече. ние 0,5-0,7 ч при комнатной температуре и отжигают в атмосфере воздуха при 800-1000 С в течение 0,5-1,5 ч.
117294
Т а б л и ц а 1
Т травления, С Время травле- Т отжига, С Время отжи- СветопропускаО о ния, ч га, ч ние, 7
1000
0,2
1000
0,1
0,4
1000
0,1
0,2
Изобретение относится к способам физико-химической. обработки профилированных кристаллов сапфира, выращенных методом Степанова А.В., которые могут быть использованы в качестве конструктивного материала, например, для изготовления газораэрядных натриевых ламп высокого давления.
Цель изобретения — упрощение технологии, повьппение качества поверхности и прозрачности кристаллов.
Пример. Способ состоит из последовательного применения трех операций.
Химическое травление в смеси кон- 15 центрированных кислот, состоящей из
3 об.ч. HzSO 5 об.ч. HN09 и 2 об.ч.
H 0 при 40-80 С s течение соответственно 0,5 - 0,2 ч приводит к растворению осевших из пара металлов, основных и атмосферных окислов.
Прополаскивание в концентрированном растворе NH OH при комнатной температуре 0,5 — 0,7 ч способствует растворению кислотных и атмосферных окислов.
Отжиг на воздухе при 800-1000 С соответственно в течение 1,5-0,5 ч приводит к возгонке летучих соединений, которые, в частности, могут образо- 30 ваться при вэаимодейс-.вии налета с воздухом.
Химический состав налета практически не исследован, однозначно определить химические и физические про- З5 цессы, происходящие при этих обработках, в наст.вящее время не представляется возможным.
Вне указанных режимов обработка не приводит к получению поверхности AO нужного качества. Увеличение темпе6 г ратуры травления выше 80 С, времени травления и отжига свыше 0,5 ч и
1,5 часа соответственно, температуры отжига свыше 1000 С не приводит к увеличению светопропускания более, чем на 17., и влечет за собой быстрый износ дорогостоящего технологического оборудования.
В табл. 1 представлена зависимость светопропускания от времени травления и отжига.
В табл. 2 приведена зависимость светопропускания от температур травления и отжига.
Предлагаемый способ обработки экспериментально опробован на сапфировых трубках, предназначенных для изготовления газоразрядных натриевых ламп высокого давления, к которым предъявляются высокие требования по светопропусканию. Этот способ позволил обеспечить светопропускание не ниже 92%, что в 4 раза вьппе, чем светопропускание необработанных трубок °
Кроме того, известный способ гарантирует эффективность очистки поверхности сапфировых лент лишь в 50 случаев — у другой половины протравленных кристаллов поверхность становится матовой, т.е. половина обработанных кристаллов непригодна для дальнейшего применения, там где требуется прозрачность профилированных кристаллов порядка 92%. В предлагаемом способе достигается 100Х-ная эффективность удаления налета с поверхности сапфировых трубок и достижения требуемых качества поверхности и значений прозрачности.
1172946
Т травления, C
Т отжига, С
Время ото- Светопропускага, ч ние, Х
Время травления, ч
1,2
0,5
92
1,0
1000
0,5
92
1,0
800
0,3
900
0 7
0,3
92
1000
0,2
Составитель В.Безбородова
Редактор Т.Колб Техред И.Надь „ Корректор С.Шекмар!
Филиал ППП "Патент", r.Óêãîðîä, ул.Проектная, 4
Заказ 5000/25 Ъ раа 357 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5
Та блица 2