Полировальный состав
Союз Советскик
Социалистических республик
ОП Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ 17.94052
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250978 (21) 2667068/23-05 (51) Кл с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
С 09 С 1/02
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 07.0181. оюллетень 4
Дата опубликования описания О 7.0181 (53) УДК 621. 921 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В.Г,Сочнева, В.И.Зайцеваi М.E,Äoâãàíü и В.A.Ãoâoðoâà (У1) Заявитель (54) ПОЛИРОВАЛЬНЫЙ СОСТЛВ
Изобретение относится к полирующим составам для обработки высокотемпературных монокристаллов с высокой твердостью (H ) 800 кГ/мм ) и
g. повышенной хрупкостью, преимущественно кристаллов, предназначенных для управления лазерным излучением.
Оно может быть использовано в.химической промышленности при производстве монокристаллов нелинейной оптики и изделий их них.
Широко извес."сны и нашли применение в промышленности полирующие составы из пеко-канифольных смол, а также составы на основе эпоксидных смол.
Составы на основе пеко-канифольных смол применяют для точной полировки оптических деталей из стекла, щелочно-галоидных и полупроводниковых кристаллов. Они содержат 20-70 вес. Ъ канифоли и от 70 до 25 вес,Ъ хвойного или каменноугольного пека.
B незначительных количествах, не превышающих 5 вес.Ъ, могут присутст- вовать и другие компон нты напри( мер воск, парафин и др. 1>.
Однако практика полировки тверцых кристаллов на полировальных из пекокани ольных смол различных составов показала,что добиться плоскостности с высокой точностью, не превышающей
0,5 интерференционного кольца (Х вЂ” 0,633 мкм) не удается.
Известен состав, предназначенный для изготовления деталей из сплавов алюминия и меди для достижения шероховатости поверхности, соответствующей rr12 — v13 классам (R» = 0,1 — 2
10 MI Все известные составы обеспечивают качественную шлифовку или полиров15 ку тех материалов, которые по своим физико-механическим свойствам являются мягкими и пластичными. Известен полировальный состав, со20 держащий эпоксидную смолу и алмазный порошок (3). Применение такого состава для полировки твердых и хрупких кристаллов не позволило получить изделия. с высоким качеством поверхнос25 ти. Цель изобретения — повышение полирующей способности состава при обработке высокотемпературных монокристаллов с твердостью Н > 800 кг/мм и 30 повышенной хрупкостью. 794052 Эта цель достигается тем, что состав (3) дополнительно содержит жидкий тиокол, двуокись титан, перекись марганца,, диф=-нилгуанидин и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ; Эпоксидная с..:ола 55 -60 Алмазный порошок 10-15 Жидкий тиокол 15-18 Двуокись титана 7-8 Перекись марганца 1-2 О Дифенилгуанидин 0,2-0,5 Окись алюминия Остальное Использование в предложенном составе полисульфидной пасты (смесь жидкого тиокола и двуокиси титана), которая по составу отличается высокой эластичностью и способностью вулканизироваться при помощи перекиси марганца и дифенилгуанидина в условиях комнатной температуры, увеличивает пластичность при затвердении эпоксид- 26 ной смолы с отвердитзлем и способствует лучшему закреплению алмазных зерен в составе полировальника. Благодаря этому обработка кристаллов на полировальнике из укаэанного состава обеспечивает получение полированной .без царапин поверхности "14 класса по шероховатости с плоскостью и « 0,5. B качестве абразива используют алмазный порошок АСМ 3/2. указанный абразив обеспечивает относительно высокую йроизводительность полировки но сравнения с алмазным абразивом меньшей крупности (например ACN 1/2) . Окись алюминия повышает твердость состава полировальиика, увеличивает стойкость к истиранию в процессе работы и уменьшает расход алмазного абразива. Предложенный состав обеспечивает 40 качественную полировку кристаллов нелинейной оптики, таких как низбаты и тенталаты лития. Пример 1, Для изготовления полируки|его состава берут навеску эпоксидной смолы ЭД-20 в количестве, равном 55Ъ от общего веса состава, К ней добавляют в качестве отвердители полмэтиленполиамин из расчета на кащщмй грамм смолы 0,1 r отвердителя. В другой емкости готовят пластификатор. Для этого 22 вес. Ъ полис ульфидной пасты смешивают с перена в кмсью марганца и дифенилгуанидина количестве 1-2 и 0,2-0,5 вес. Ъ соответственно. Затем смешивают эпоксидную смолу с отвердителем и пасту. Для лучшего перемешивания в смесь добавляют 2-3 мл ацетона. В полученный состав вносят 15 вес. Ъ алмазного Я порошка ACN 3/2 и доводят состав до 100 вес. Ъ окисью алюминия. Полученную массу тщательно перемешивают, з аливают в форму для полировальника и выдерживают при комнатной темпер атуре в течение 48 ч для отверж ения. С целью ускорения процесса затвердевания форму с массой для полировальника помещают в термостат и нагревают до температуры не выше 60 С. После затвердевания массы форму направляют на точную подрезку поверхности полировальника с помощью токарного станка и нанесения диамидных и радиальных канавок для лучшего смачивания водой поверхности полировальника указанного состава в процессе обработки. После этого поверхность полировальника доводят с помощью плоскошлифовальных притиров и мелкодисперсных абразивов для получения плоскости под лекальную линекку высокого класса точности. Полученный шлифовальник в таком видв пригоден для полировки сверхтвердых и хрупких кристаллов. Для этого кристаллаг4 придают необходимую форму и размеры с помощью обыч- ных методов обработки и после тонкой шлифовки абразивом, диаметр зерна которого не превышает 10 мкм,приступают к полировке- на полировальнике указанного состава. Полировку производят с помощью станка типа СД-2. Скорость вращения полировальника 120170 м/мин, Полировку кристаллов производят до полного удаления следов шлифовальной поверхности. В качестве смачивающей и охлажцающей жидкости применяют воду, В остальном точную полировку деталей производят обычными приемами работы, которые применяются для всех оптических деталей, поверхности которых проверяются рабочими пробными стеклами или интерферометрами. H p и м е р 2. Берут навеску эпоксидной смолы ЭД-20 в количестве, составляющем 60Ъ от общего веса состава,добавляют полиэтиленполиамин,как указанно в примере 1, и смешивают их. Затем готовят пластификатор. Для этого 26 вес. Ъ полисульфидной пасты сме— шивают с перекисью марганца и дифенилгуанидином в количествах 1-2 и 0,2-0,5 вес. Ъ соответственно. Затем смешивают всесте эпоксидную смолу с отвердителеЯ и пасту. В смесь добавляют 2-3 мл ацетона для лучшего перемешивания, а затем вносят 10 вес.Ъ алмазного порошка. Полученный состав доводят до 100 вес. Ъ мелкодисперсной окисью алюминия, Дальнейшее фор-мование полировальника из приготовленного состава и обработку кристаллов производят так же, как в случае, приведенном в примере 1, Пример 3. Берут навеску эпоксидной смолы ЭД-20 в количестве, составляющем 58Ъ от общего веса состава, добавляют полиэтиленполиамин, как указано в примере 1, смешивают их. Затем готовят пластификатор, Для этого 24 вес. Ъ полисульфидной пасты 794052 Неплоскостность (И) Класс шерохо ватости 0,3 0,05-0,04 О, 05-0, 04 О, 05-0, 04 14а iО 0,25 0,20 14а 14а смешивают с перекисью марганца и дифенилгуанидином в тех же весовых процентах, что и в примере 1 ° Затем смешивают вместе эпоксидную смолу с отвердителем и пасту, добавляют 2-3 мл ацетона для лучшего леремешивания и Ьносят 12 вес. Ъ алмазного порошка. Полученный состав доводят до 100 вес. Ъ мелкодисперсной окисью алюминия. Формование полировальника иэ полученного состава и полирование кристаллов происходят, как указано в примере 1. Пример 4. Верут навеску эпоксидной смолы ЭД-20 в количестве,составляющем 50 вес, -o oот общего веса состава, и добавляют и ней полиэтиленполиамин из расчета на 1 г смолы требуется 0,1 г отвердителя, Для приготовления пластификатора берут 30 вес. Ъ полисульфидной пасты и смешивают с 1-2 вес. Ъ перекиси марганца и 0,2-0,5 вес. -. дифенилгуанидина. Затем смешивают эпоксидную смолу с отвердителем,добавляют 2-Змп ацетона для лучшего перемешиваиия.В полученный состав добавляют 15 вес.Ъ алмазного порошка и тонкодисперсной окисью алюминия доводят состав до 100 вес. Ъ. Формование полировальника из полученного состава и полирование кристаллов производят так, we как описано в примере 1. Пример 5. Берут навеску эпоксидной смолы ЭД-20 в количестве, составляющем 7(0 вес. Ъ от общего веса состава и Добавляют к ней полиэтиленполиамин из расчета на 1 r смолы требуется 0,1 г отвердителя. Для приготовления пласткфикатора берут 19 вес,Ъ полисульфидной пасты, смешивают с перекисью марганца и дефинилгуаниди" ном в процентном отношении, укаэанном в примере 1. Полученный состав доводят до 100 вес. Ъ алмазным абразивом и для лучшего перемешивания добаэляют 2,3 мл ацетона. Формование полировальника из полученного состава и полирование кристаллов производят так же, как описано в примере 1. Пример 6.Готовят полировальный состав и формуют из него полировальник так же,как описано в примере 1,только без окиси алюминия. Полученный состав доводят алмазным порошком Íîìåð ïðèìåðà Âðåìÿ ñïo- В лировки, (мкм) мин АСМ 3/2 до 100 вес.Ъ.В процессе обработки кристаллов ниобатов и танталатов лития,а также ниобатов бариястронция на полировальнике каждого состава определяют время сполировкя матированного слоя, шероховатость поверхности (R z 6 мкм) и неплоскость поверхности (цвет N). Свойства полировального состава приведены в таблице. Иэ таблицы видно, что полировка кристаллов ниобатов и танталатов лития, а также ниобат-бария-стронция на полировальниках предложенного состава обеспечивает наилучшее ка3 чество поверхности по шероховатости 5 (Rz =ñ 0,5 мкм) и неплоскостности )(цвет N 0,5), а также позволяет повысить производительность обработки примерно в 2 раза по сравнению с обработкой на полировальнике по проЯ(} тотипу. Кроме того, иэ таблицЫ следует, что повьиаенное содержание пластифика-. тора в составе полировальника (пример 4) приводит к увеличению неплос костности, т.е. к ухудшению так называемого цвета .поверхности полируемых изделий. Превышение некоторого пре-, дела содержания пластификатора в составе полировальника снижает его упpyro-деформационные свойства, снижает его твердость, Это, в свою очередь, создает трудность в сохранении цвета деталей. С другой стороны, пониженное содержание пластификатора (пример 5) отрицательно сказывается на шероховатости поверхности. Увеличивается твердость и хрупкость состава полировальника, что приводит к возникновению царапин на поверхности полируе4Q мых кристаллов, т.е. к снижению класса шероховатости. Ухудшается. качество поверхности при обработке кристаллов на полировальнике из состава, указанного B прототипе, о чем свидетельствуют полученные значения по Rz, Из табличных данных следует, что введение в полировальный состав окиси алюминия приводит к повышению производительности сполировки приблизительно в два и к увеличению ñðoка службы полировальника из предло женного состава. Предпочтителен состав, описанный в примере 3. 794052 Ф Г Продолже ние т абли пи Номер примера Время спо лировки, мин К асс шероховатости R (мкм) Неплоскостность (М) 10 0, 05-0, 04 0,06-0,07 14а 0,8-1 13в 0,3 0,05-0,04 14а 0,3 ,прототип). 16 0,08-0,0ь4 13а 0,3 51-18 7-8 1-2 0,2-0,5 Остальное Жидкий тиокол Двуокись титана Перекись марганца Дифенилгуанидин Окись алюминия Формула изобретения Составитель И.Гинзбург Редактор Л.ушакова Техред M. Рейвес Корректор У3. Макаренко Заказ 9466/За Тираж 695 П подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ПЛП "Патент", - г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Полировальный состав, содержащий 1 $ эпоксидную смолу и алмазный порошок, отличающий с ятем,что,с целью повышения полирующей способности состава при обработке высокотемпературных монокристаллов с твердос- 39 тью Н > 800 кГ/мм к повышенной хрупкостью, он дополнительно содержит жидкий тиокол, двуокись титана, перекись марганца, дифенилгуанидин и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ: Эпоксидная смола 55-60 Алмазный порошок l0-15 Ист очи и ки и н форма ции, принятые во внимание при экспертизе 1. Сушин A ° Â. Производство оптических деталей, M., Высшая школа, 1975, с. 64. 2. Авторское свидетельство СССР М 572370, кл. В 24 D 3/00, 1975. 3. Патент CUBA Р 3710517, кл. В 24 В 1/00, 1975 (прототип).
