Titanioz dopatutako zafiro kristalezko laser hagatxoen gainazaleko prozesatzeko metodoa

Ti:Al2O3 titaniozko harribitxi kristalak (dopaje kontzentrazioa % 0,35 pisuan Ti2O3), eta kristal hutsak asmakizun honetako titaniozko harribitxi kristal laser hagatxoaren gainazala prozesatzeko metodoaren prozesu-fluxu-diagramaren araberakoak dira, 1. irudian ageri direnak. Asmakizun honetako titaniozko harribitxi kristal laser hagatxoaren gainazala prozesatzeko metodoaren prestaketa-urrats espezifikoak hauek dira:

<1> Orientazio-ebaketa: titaniozko harribitxi kristala lehenik orientatzen da, eta ondoren zutabe tetragonal itxurako hutsune batean mozten da, 0,4 eta 0,6 mm arteko prozesatzeko tartea utziz, laser-haga osatuaren tamainaren arabera.

<2>Zutabearen artezketa zakarra eta fina: Zutabe-zati hutsa sekzio tetragonal edo zilindriko batean artezten da 120~180# silizio karburozko edo boro karburozko urratzaileekin artezketa zakarretako makina batean, ±0,01 mm-ko konikotasun eta biribiltasun-errorearekin.

<3> Muturreko aurpegien prozesamendua: titaniozko harribitxi laser bidezko barra bi mutur aurpegien prozesamendua jarraian W40, W20, W10 boro karburozko artezketa-muturrarekin altzairuzko diskoan. Artezketa-prozesuan, arreta jarri behar da muturreko aurpegiaren bertikaltasuna neurtzeari.

<4> Leuntze kimiko-mekanikoa: leuntze kimiko-mekanikoa kristalak leuntzeko alfonbra batean leuntzeko prozesua da, aurrez formulatutako grabatze kimikoko soluzio tantak erabiliz. Pieza eta leuntze-alfonbra leuntzen dira mugimendu eta marruskadura erlatiboak bermatzeko, eta, aldi berean, grabatze kimikoko agentea (leuntze-likidoa deritzona) duen ikerketa-lohian leuntzea osatzeko.

<5> Azido-grabaketa: Goian deskribatutako moduan leundu ondoren, titaniozko harribitxi-barrak H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) nahasketa batean sartzen dira, 100-400 °C-ko tenperaturan, eta azido-grabaketa egiten zaie 5-30 minutuz. Helburua laser barraren gainazalean sortutako leuntze-prozesua kentzea da, gainazalaren azpiko kalte mekanikoak eragindakoa, eta orban ugari kentzea, gainazal garbiaren maila atomiko leun eta laua lortzeko, sare-osotasun osoa lortzeko.

<6> GAINAZALERAKO TRATAMENDUA: Aurreko prozesuan sortutako gainazaleko tentsioak eta marradurak gehiago ezabatzeko eta maila atomikoan gainazal laua lortzeko, titaniozko harribitxi-haga azido-grabatuaren ondoren ur desionizatuarekin garbitu zen 5 minutuz, eta titaniozko harribitxi-haga 1360±20° C-ko ingurune batean jarri zen 1 eta 3 ordu arteko tenperatura konstantean hidrogeno-atmosferan, eta gainazaleko tratamendu termikoa jasan zuen.