Состав для химической полировки изделий из монокристаллов тугоплавких окислов Советский патент 1980 года по МПК B28D5/06 

Изобретение относится к области обработки кристаллов, а именно к веществам для химической полировки изделий из монокристаллов тугоплавких окислов.

Известен состав для химической полировки изделий из монокристаллов тугоплавких окислов, включающий пятиокись ванадия {.

Недостаток этого состава заключается в низкой коррозионной стойкости конструкционных материалов, посредством которых осуществляют полировку монокристаллов.

Наиболее близким техническим рещением из известных является состав для химической полировки изделий из монокристаллов, включающий тетраборат натрия 2J.

Недостаток этого состава заключается в низком качестве и производительности полировки.

Целью изобретения является повышение качества и производительности полировки.

Это достигается тем, что состав для химической полировки изделий из монокристаллов тугоплавких окислов, включающий тетраборат натрия, дополнительно содержит фтористый литий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Тетраборат натрия90-98

Фтористый литий2-10

Такой состав обеспечивает уменьщение вязкости расплава, понижает температуру полировки до 850-ЭОО С, что позволяет ноБысить качес-iBO полированной поверхности, производительность труда и долговечность оборудования.

Высокие полирующие качества предлагаемого состава обусловлены тем, что при расплавлении тетраборат натрия взаимодействует с фтористым литием, в результате чего образуются LiaBuO и NaF, последний является минерализатором, ускоряющим реакцию химической полировки. Механизм действия ионов F в расплаве состоит в том, что фтор разрушает анионный каркас соли в результате разрыва связи между натрием и кислородом. Разрушение анионного каркаса уменьщает вязкость расплава, способствует повыщению подвижности ионов, и, следовательно, ускоряет процесс полировки.

Ион фтора способен замещать кислород в кристаллической рещетке кристалла. Близость размеров ионов фтора и кислорода

позволяет при недостатке кислорода занимать его место. Повыщение активности смеси относительно кристаллической решетки обусловлено также разрушающим действием ионов фтора на крпсталлическую решетку и образованием в пределах поверхностных слоев промежуточных соединений, например А1Рз для . Применение предлагаемого состава обеспечивает сокращение времени, необходимого для промывки отполированного изделия в 50%-ном растворе кипящей соляной кислоты. Пример 1. Берут порошок буры и смешивают его с 2% фтористого лития. Монокристаллы окиси алюминия полируют этим составом следующим образом. Смесь буры с фтористым литием засыпают в платиновый тигель, помещают в печь, нагретую до 900-950°С. В случае необходимости увеличения уровня расплава в тигель досыпают порошок той же копцентрации. После расплавления буры с добавкой фтористого лития образцы монокристаллов окиси алюминия на платиновых держателях опускают в тигель с расплавом, выдерживают в течение 5-10 мин. Скорость полировки составляет 3-4 мкм/мин. Время выдержки определяет толщину снятого слоя. Затем образцы извлекают из расилава и отмывают в кипящем 50%-ном растворе соляной кислоты, а затем в кипящей Пример 2. Берут порошок буры и смешивают его с 10% фтористого лития. Монокристаллы окиси алюминия полируют в этом расплаве следующим образом. Порошок буры с фтористым литием засыпают в платиновый тигель, помещают в печь, нагретую до 850°С. После расплавления буры с 10%-ной добавкой фтористого лития образцы монокристаллов окиси алюминия помещают на платиновом держателе в расплав. Время выдержки в расплаве не более 5 мин, так как скорость полировки в данном случае составляет 5- 6 мкм/мин. Затем образцы извлекают из расплава и отмывают в 50%-ном растворе 45 кипящей соляной кислоты и в кипящей воде. 40 Пример 3. Берут порошок буры и смешивают его с 7% фтористого лития. Монокристаллы алюмо-магниевой шпинели AbOsMgO полируют в этом расплаве следующим образом. Порошок буры с добавкой фтористого лития засыпают в тигель, помещают тигель в печь, нагретую до 850-900°С, после расплавления порошка образцы на платиновом держателе помещают в расплав. Время выдержки в расплаве 5-10 мин, скорость полировки 3-6 мкм/мин. Затем образцы извлекают из печи и отмывают в 50%-ном растворе кипящей соляной кислоты, а затем в кипящей воде. Применение концентрации фтористого лития менее 2% не дает желательного эффекта и незначительно отличается по действию от расплава чистой буры. Использование состава с концентрацией LiF более 10% приводит к резкому увеличению скорости полировки. На поверхности возникает множество углублений. Кроме того, при таких концентрациях фтористого лития наблюдается расслаивание расплава и качественной поверхности монокристалла получить не удается. Предпочтителен состав, содержащий тетрабората натрия 93%, лития фтористого-7%. Формула изобретения Состав для химической полировки изделий из монокристаллов тугоплавких окислов, включающий тетраборат натрия, отл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества и производительности полировки, он дополнительно содержит фтористый литий при следующем соотношении компонентов, вес. %: Тетраборат натрия90-98 Фтористый литий2-10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ионные расплавы. Сб. Вып. 3. Киев, «Наукова думка, 1975, с. 191-194. 2. Авторское свидетельство СССР № 477000, кл. В 28D 5/06, 1973.