Способ газовой обработки сапфира Советский патент 1981 года по МПК B28D5/00 

(54) СПОСОБ РАЗОВОЙ ОБРАБОТКИ САПФИРА

1

Изобретение относится к обработке кристгшлов, а именно к способам газовой обработки сапфира.

Известен способ обработки сапфира, включаклций травление в парах буры при 1000-1200С Ш .

Недостаток этого способа заключается в образовании на поверхности кристалла инородных включений и пленок, что вызывает увеличение трудоемкости за счет введения дополнительной очистки..

Наиболее близким к предлагаемому является способ газовой обработки сапфира, включающий нагрев в среде сухого водорода и выдержку при заданной температуре 2 .

Недостаток указанного способа заключается в необходимос и использования остроосушенного водорода влажностью по точке росы и температуре нагрева свыше 1900 С, что повьаиает трудоемкость и снижает производительность.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе газовой обработки сап4Hija, включакмдем нагрев в среде сухого водорода и выдержку при заданной температуре, перед нагревом вводят в среду сухого водорода графитовые элементы, нагрев осуществляют до 1500-1600 С со скоростью 500 град/ч, а вьщержку - в течение 25-30 мин.

Такое выполнение способа обработки сапфира обеспечивает сниже ие теМпературы обработки на 300-400 С и воможность использования сухого водорода с влажностью по точке росы -50 что снижает трудоемкость и повышает производительность обработки в 1,52 раза.

Пример. Термическая обработка сапфировых изделий осуществляется в прокалшпенных водородных колпаковых печах типа ЦЭП-240 с резистивннм нагревом. Образцы сапфира помещают в реакционный объем на специальной молибденовой этажерке. Графитовые элементы в форме пластин, вводимые в реакционный объем, располагаются на расстоянии 5-10 мм от сгшфировых изделий. Допустимо использование графитового кольца или стакана, окружающего сапфировые изделия. Термообрабои;ку проводят в сухом водороде (влажность по точке росы -50°С). Скорость подъема и снижения температуры

сосфавляет 500 град/ч. Вьщержка при 1500-1600 С в течение 25-30 мин.

Исследования качества структуры поверхности сапфировых подложек на электронном микроскопе УЕМ-бА показали, что поверхностный слой после термообработки в водороде преобраэот ван в монокристаллический, а размер микронеровностей поверхности не превышает 0,025 мкм, что соответствует 14 классу чистоты.

Введение графитовых элементов обеспечивает при температуре выше поглощение из водорода примеси кислорода и кислородсодержащих соединений, способствуя тем самым глубокому осушению водорода, причем при температуре выше выделяется окись углерода - активный восстановительный по отношению к сапфиру газ, что позволяет снизить температуру обработки.

Формула изобретения

Способ газовой обработки сапфира, включающий нагрев в среде сухого водорода и вьюержку при заданной температуре, отличающийся тем, что, с целью снижений трудоемкости и повышения производительности перед нагревом вводят а среду сухо- го водорода графитовые элементы, нагрев осуществляют до 1500-1600 0 со скоростью 500 град/ч, а выдержку - в течение 25-30 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США NI 4038117, кл. 156-2, 1977.