Способ очистки оптической поверхности изделий из металлов и их сплавов

 

Использование: при химической обработке, в частности при очистке поверхности металлических изделий растворителями. Сущность изорбретения: способ очистки оптической поверхности изделий из металлов и их сплавов, преимущественно работающих в среде газового разряда, включает вымачивание изделий в азеотропной смеси на основе фреона, затем последовательную обработку оптической поверхности изделия алифатическим спиртом, преимущественно этанолом, раствором бензотриазола в растворителе и сушку в струе инертного газа. Вымачивание изделий в азеотропной смеси проводят при комнатной температуре. Для обработки раствором бензотриазола в растворителе используют преимущественно ацетон и этанол. 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к химической обработке, в частности к способам очистки поверхности металлических изделий растворителями.

Известны способы химической очистки меди и ее сплавов погружением в растворы моющих средств, содержащих серную, фосфорную кислоты, щелочи и т.д. [1] Однако эти способы основываются на травлении поверхностей, поэтому ведут к ухудшению оптических свойств изделий, например, к увеличению шероховатости поверхности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ очистки оптической поверхности изделий из металлов и их сплавов, включающий вымачивание изделий в азеотропной смеси на основе фреона [2] Однако этот способ, заключающийся в однократном погружении изделия из меди или ее сплавов в азеотропную смесь указанных растворителей, не дает удовлетворительных результатов по степени очистки оптических поверхностей. Известный способ не только не обеспечивает восстановление оптических характеристик изделий, но резко ухудшает их оптические свойства.

Цель изобретения повышение качества очистки, а также восстановление и улучшение оптических параметров.

Цель достигается тем, что в способе очистки оптической поверхности изделий из металлов и их сплавов, преимущественно работающих в среде газового разряда, включающий вымачивание изделий в азеотропной смеси на основе фреона, после вымачивания изделия последовательно обрабатывают оптическую поверхность алифатическим спиртом, преимущественно этанолом, раствором бензотриазола в растворителе и сушат в струе инертного газа.

Вымачивание изделий в азеотропной смеси проводят при комнатной температуре.

Для обработки раствором бензотриазола в растворителе берут преимущественно ацетон и этанол.

П р и м е р. Эффективность данного способа проиллюстрирована на примере очистки медного оптического изделия резонатора электроразрядного СО₂-лазера.

Изделие из меди марки МОБ после оптической обработки имело следующие характеристики: форма зеркала N 2, местная ошибка по форме ΔN 0,5, шероховатость поверхности R_z ≅ 250 , коэффициент зеркального отражения на длине волны 10,6 мкм -R _λ= 0,986 ±0,002 (коэффициент потерь α 0,014±0,002).

После эксплуатации в течение нескольких месяцев в активной среде лазера на поверхности зеркала появилась хорошо видимая невооруженным глазом темная пленка, рассеивающая и поглощающая излучение (величина R _λснизилась до значения 0,968±0,01, коэффициент потерь возрос до 0,032±0,01).

Изделие обрабатывали предлагаемым способом. Последовательность операций очистки следующая.

Готовят азеотропную смесь, например хладон 114В₂ ацетон (концентрация ацетона 12,5 об.). Изделие, вышедшее из строя в результате эксплуатации, погружают в азеотропную смесь и вымачивают в течение 1 ч при температуре, не превышающей 25^оС. Процесс повторяют в свежей азеотропной смеси в течение 1 ч. Процесс обработки зеркала производят 3-5 раз в течение 3-5 ч. После выдержки в азеотропной смеси поверхность зеркала обрабатывают растворителем, преимущественно этанолом. Обрабатывают поверхность изделия раствором бензотриазола в органическом растворителе, преимущественно в ацетоне или этаноле, так, чтобы было покрыто все зеркало. Обрабатывают изделие растворителем, преимущественно этанолом. Высушивают изделие струей осушенного и очищенного инертного газа, например, азота. Обработка зеркала по предлагаемому способу позволила полностью удалить с поверхности пленку. Коэффициент отражения оптической поверхности (R _λ) (после очистки стал 0,993±0,002, что несколько выше исходного; коэффициент потерь (α) составил 0,007±0,002, что примерно в 2 раза ниже величины, которую имело изделие до эксплуатации и в 3-4 раза ниже величины, которую имело изделие перед обработкой. Контроль параметров перед обработкой и после обработки изделия показал, что они остались без изменений в пределах ошибки измерений, т.е. способ не ухудшает параметров оптической обработки изделия.

Качество чистоты оптической поверхности изделия, определяемое флюоресцентным методом с помощью электронного флюорометра ЭФ-3МА, улучшилось.

Способ позволяет: восстанавливать отражающую поверхность изделия, поврежденную в процессе эксплуатации в среде газового разряда и снизить величину потерь излучения на нем в 2-3 раза, по сравнению с величиной, измеренной непосредственно перед процессом очистки; в сочетании с воздействием лазерного излучения в процессе эксплуатации, снизить величину потерь излучения в 1,5-2 раза по сравнению с величиной, измеренной непосредственно после полировки; улучшить качество очистки поверхности изделия на 3-4 порядка; длительное время сохранять оптические характеристики изделия за счет пассивации поверхности раствором бензотриазола.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ОПТИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ, преимущественно работающих в среде газового разряда, включающий вымачивание изделий в азеотропной смеси на основе фреона, отличающийся тем, что после вымачивания изделия последовательно обрабатывают оптическую поверхность алифатическим спиртом, преимущественно этанолом, раствором бензотриазола в растворителе и сушат в струе инертного газа.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вымачивание изделий в азеотропной смеси на основе фреона проводят при комнатной температуре.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для обработки раствором бензотриазола в растворителе берут преимущественно ацетон и этанол.