Способ изготовления изделий из корунда Советский патент 1977 года по МПК B01J17/00 

1

Изобретение относится к изготовлению изделий из кристаллов, которые могут найти применение в приборостроении.

Известен способ изготовления изделий из кристаллов корунда путем термохимической обработки в вакууме. Этот способ позволяет получать изделия из корунда без нарушения кристаллической структуры материала, а также получать профилированные поверхности. При этом вакуумную термохимическую обработку осуществляют путем непосредственного контакта корунда с реагентом.

Недостатком известного способа является то, что при непосредственном контактировании корунду с реагентом в процессе термообработки в результате отсутствия экранировки между термохимически обработанной поверхностью и реагентом происходит дальнейшее растравливание обработанной поверхности по мере вхождения реагента в глубь заготовки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления изделий из корунда, включающий экранирование и обработку участков заготовки травящим реагентом. ПрТИчем форму экрана задают соответственно конфигурации получаемого изделия.

Цель изобретения - получение изделий сложной формы.

Для этого в качестве экрана иcпoльзyЮt контейнер, полость которого заполняют трйвя щим реагентом. При этом стенки контейнера служат подвижным экраном для термохими

чески обработанных участков заготовки.

Пример 1. Из рубиновой заготовки, толщиной 12 мм Диаметром 20 мм, треб)ется по лучить кювету с внутренни.м диаметром 16мм и глубиной выточки 8 мм.

Контейнер помещают на обрабатываемую поверхность рубиновой заготовки и засыпают порошкообразным карбидом бора в количестве 10,6 г. Применение данного реагента обеспечивает свободное удаление газообразных

продуктов реакции и равномерное травление обрабатываемой поверхности. Заготовку с контейнером и реагентом помещают в реакционную камеру и нагревают до 1700°С при непрерывном откачивании продуктов реакцни.

Выдерживают при данной температ фе в течение 6 час и охлаждают до комнатной температуры. В результате химического взаимодействия между кристаллом и порошкообразным карбидом бора происходит растворение рубина, контактирующего с реагентом. Под действием силы тяжести контейнер опускается на глубину растворенного материала, экранируя обработанные участки поверхности, ортогоиально расположенные к плоскости заготовки.

Для этой цели используют цилиндрический молибденовый контейнер с наружным диаметром 16 мм, толщиной стенок 0,8 мм и высотой 25 мм. Торец контейнера, контактирующий с поверхностью заготовки, имеет фаску с углом 30° по отношению к поверхности заготовки. При этом толщина торцовой части контейнера, контактирующей с заготовкой, равна 0,01 мм. Это обеспечивает свободное перемещение контейнера в глубь заготовки по мере удаления материала до заданного диаметра.

Пример 2. Из лейкосапфпровой заготовки размерами 30X30X10 мм необходимо получить тригональную иризму высотой 10 мм, представляющую собой в сечении правильный треугольник со стороной 8 мм. При этом внутренняя новерхность заготовки должна быть огранена гексагональной призмой со стороной 10 мм.

Трехгранный контейнер помещают внутри шестигранного на поверхность лейкосапфировой заготовки, и засыпают в промежуток между контейнерами порошок карбида бора в количестве 16 г. Заготовку с контейнерами и реагентом помещают в реакционную камеру и нагревают до 1800°С при непрерывном откачивании продуктов реакции. Время выдержки 8 час. Затем камера охлаждается до комнатной температуры.

В результате химического взаимодействия между кристаллом и порошком карбида бора происходит растворение лейкосапфира, контактирующего с реагентом. Летучие продуктьг реакции откачиваются вакуумной системой. Под действием силы тяжести контейнеры опускаются на глубину растворенного материала, экранируя обработанные участки иоверхности. Для этой цели используют два молибденовых контейнера в виде трнгольной и гексагональной иризм с размерами сечений теми же, что и размеры сечений получаемых изделий, толщиной стенок 1,8 мм и высотой 30 мм. Торцы контейнеров, контактирующих с поверхностью заготовки, имеют фаску с углом 45° но отношению к поверхности заготовки. Толщина торцовой части контейнеров, контактирующая с заготовкой, равна 0,02 мм.

Формула изобретения

Сиособ изготовления изделий из корунда, включающий экранирование и обработку участков заготовки травящим реагентом, отличающийся тем, что, с целью иолучения изделий сложной формы, в качестве экрана используют контейнер, полость которого заполняют травящим реагентом.