Способ обработки кристаллов

Союз Советских Социалистических Республик(я)М, Кл,2 В 28 0 5/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения С.ф. Ахметов, А,Г. Давыдченко, В.А, Нефедов,Е.В. Полянский и А,А, Шабалтай Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт синтеза минерального сырья(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КРИСТАЛЛОВ Изобретение относится к области обработки кристаллов, а именно, к способам химической обработки кристаллов.Известен способ обработки кристаллов, включающий травление кристалла в расплавах при температуре 3.100-1200 С (1).Недостаток способа заключается в том, что одновременно с процессом травления осуществляется процесс перекристаллизации вещества, что снижает качество обработки.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому 15 результату является способ обработки кристаллов, включающий травление кристалла в расплаве смеси веществ, содержащей окислы металлов (2).Недостаток известного способа 20 заключается в появлении сколов и микротрещин в местах контакта кристалла с затвердевшими каплями смеси веществ, обусловленных различным тепловым расширением смеси веществ и крйстал ла,что снижает качество обработкиЦелью изобретения является повы-1 шение качества обработки.Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки кристаллов, ЗО включающем травление кристалла в расплаве смеси веществ, содержащей окислы металлов, травление осуществляют с изотермической выдержкой в течение 0,01-0 о 1 часа в области температур на 1-5 С ниже температуры плавления кристалла и на 1-5 оС выше температуры плавления смеси веществ, а в качестве смеси веществ используют компоненты, входящие в состав обрабатываемого кристалла, при избытке одного из компонентов,в количестве 5-20 мол.Способ обработки кристаллов обеспечивает условия, близкие к условиям выращивания кристаллов, что обеспечивает равномерность обработки поверхности кристалла и исключает возможность ее загрязнения или повреждения,На чертеже изображена диаграмма системы трех кристаллических сое-, динений А, В, С.Состав и температура плавления соединений А, В, С, определяется точками 1, 3 и 5. Кривая 1-2-3-4-5 является линиейликвидуса системы,Способ обработки кристаллов осуществляют следующим образом.При погружении кристалла в расплав смесивеществ, входящих в сос- тав обрабатываемого кристалла, притемпературе на 1-5 С ниже темперао,.Отуры плавления кристалла и на 1-5 Свыше температуры плавления смесивеществ, происходит растворение части кристалла, так как он находится в неравновесных условиях с расплавом.Так как расплав не содержит иныхкомпонентов кроме входящих в составкристалла, то обрабатываемая поверхность не загрязняется постороннимипримесями в процессе травления,Равномерность травления обеспечивается изотермической выдержкой крис-талла в расплаве в течение 0,01-0,1часа,Скорость травления поверхностив глубину составляет 1-3 мм в минуту, а продолжительность выдержки кристалла в расплаве зависитот толщины-снимаемого слоя,Обработка кристалла состава Аможет проводиться в области температури составов расплава смеси компонентов А и С, лежащей внутри замкнутой кривой 1-2-3-4-5-7-1. Областьсоставов и температур расплава дляобработки кристалла С ограничивается замкнутой кривой 6-2-3-4-5-6,для обработки кристалла В существуютдве области составов и температуррасплава, ограниченные кривыми 8-2-3-8 и 3-4-9-3,Диапазон составов и температуррасплавов для обработки конкретныхкристаллов определяется диаграммойсостояний конкретной системы.Пример 1,Пластинка граната Чз А 15 О (температура плавления 1930 С) размером40 х 15 х 15 мм состава 65,5 мол.А 1 йОз + 37,5 мол, Ч ОЗ при температуРе 1830 С помещена в расплав состава 58 мол, А 1 Оз + 42 мол. ЧОзи выдержана при этой температуре в.течение двух минут, Поверхностьпластинки селективно протравлена наглубину 2,3 мм со всех сторон, получена полированная. поверхность,на которой четко выявляются дислока-,727469ции по оси (110) и (11) ) я видямок травления.П ример 2,Пластинка кристалла ортоалюминатаиттрия А 10 з состава 50 мол. ЧОз+50 мол. А 1 О размером 15 х 10 х 10 ммпомещена в расплав состава 75 мол,А 10 з25 мол. ЧОз при температуре 1830 О С и выдержана при этой температуре в, течение 0,5 минут, Поверхность пластинки протравлена на глуби)О ну 0,5 мм со всех сторон с удалениемвсех дефектов (царапин,.микротрещини т. и,) механической обработки,Пример 3,Кристалл Кйд(МоОд)4 размером1 5 х 5 х 5 мм состава 35,7. мол. КО +7,15 мол. ИдОз + 57 мол. МоОз(температура плавления 870 С) помещен в расплав состава 15,7 мол.КО + 7,15 мол. МдрОз + 77,15 мол.МоОз при температуре 865 С и выдержан при этой температуре в течение 1минуты. В результате все грани кристалла протравлены на глубину 0,6 ммс выявлением дефектов структуры ввиде ямок травления на полированнойповерхности,формула изобретения30 Способ обработки кристаллов, включающий травление кристалла в расплаве смеси веществ, содержащей окислыметаллов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения качест 35 ва обработки, травление осуществляютс изотермической выдержкой в течение 0,01-0,1 часа в области температур на 1-5 С ниже температурыплавления кристалла и на 1-5 оСвыше температуры плавления смесивеществ, а в качестве смеси веществиспользуют компоненты, входящие всостав обрабатываемого кристалла,при избытке одного из компонентовв количестве 5-20 мол,45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3878005,кл. 156-2, 1975,2, Авторское свидетельство СССРР 231336, кл, В 24 в 9/16, 1966,/ и юп Составитель В, ХолоповРедактор В. Большакова Техред Ж,Кастелевич орректор Т. Скворцова сно Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 1046/15 ЙНИИПИ Гос