Полировальный состав

Союз Советскик Социалистических республик(22) Заявлено 250978 (21) 2667068/23-05 (51) М КЛ с присоединением заявки Йо(23) Приоритет С 09 С 1/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ПОЛИРОВАЛЬНЫЙ СОСТАВ Изобретение относится к полирую"щим составам для обработки высокотемпературных монокристаллов с высокой твердостью (Н ) 800 кГ/мм ) и2повышенной хрупкостью, преимущественно кристаллов, предназначенныхдля 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 полирующиесоставы из пеко-канифольных смол,а также составы на основе эпоксидныхсмол,Составы на основе пеко-канифольных смол применяют для точной полировки оптических деталей из стекла,щелочно-галоидных и полупроводниковых кристаллов. Они содержат 20-70вес, % канифоли и от 70 до 25 вес,Ъхвойного или каменноугольного пека.В незначительных количествах, непревышающих 5 вес.%, могут присутст-вовать и другие компон нты наприГмер воск, парафин и др.1,Однако практика полировки тверцыхкристаллов на полировальных из пекоканидольных смол различных составов показала,что добиться плоскостности с высокой точностью, не превышающей 0,5 интерференционного кольца (Х - 0,633 мкм) не удается,Известен состав, предназначенныйдля изготовления деталей из сплавов алюминия и меди для достижения шероховатости поверхности, соответствующей с 712 - с 13 классам (Н = 0,1 - 2 10 мкм). для этого испОльзуют эпоксидную смолу с отвердителем иальк в качестве абразива 2).Все известные составы обеспечивают качественную шлифовку или полиров ку тех материалов, которые по своимфизико-механическим свойствам являются мягкими ипластичными. Известен полировальный состав, со держащий эпоксидную смолу и алмазныйпорошок 3). Применение такого состава для полировки твердых и хрупкихкристаллов не позволило получить изделия с высоким качеством поверхнос ти.Цель изобретения - повышение полирующей способности состава при обработке высокотемпературных монокристаллов с твердостью Н800 кг/мм и 30 повышенной хрупкостью.Эта цель достигается тем, что состав (3 дополнительно содержит жидкий тиокол, двуокись титана, перекись марганца дифенялгуанидин иокись алюминия при следующем соотношении компонентов, нес. %5Эпоксидная с:ола 55 -60Алмазный пор"шок 10-15Жидкий тиокол 15-18Двуокись титана 7-8Перекись марганца 1-2 1 ОДифенилгуанидин 0,2-0,5Окись алюминия ОстальноеИспользование в предложенном составе полисульфидной пасты (смесь жидкого тиокола и двуокиси титана),которая по составу отличается высокойэластичностью и способностью нулканизиронаться при помощи перекиси марганца и дифенилгуанидина в условияхкомнатной температуры, увеличиваетпластичность при затвердении эпоксидной смолы с отвердитэлем и способствует лучшему закреплению алмазных зерен в составе полировальника Благодаря этому обработка кристаллов наполирональнике иэ указанного состава обеспечивает получение полированной .без царапин поверхности 714 класса по шерохонатости с плоскостьюИ 6 0,5.В качестве абразива используют алмазный порошок АСМ 3/2. указанный абразив обеспечивает относительно высокую йроизнодительность полировки посравнения с алмазным абразивом меньшей крупности (например ЙСИ 1/2).Окись алюминия повышает твердостьсостава полировальника, увеличиваетстойкость к истиранвю н процессе работы и уменьшает расход алмазногоабразива,40Предложенный состав обеспечиваеткачественную полировку кристаллов нелинейной оптики, таких как ниобаты итенталаты лития.П р и м е р 1, Для изготовленияполируквего состава берут навескуэпоксидной смолы ЭДв количестве,равном 55 от общего веса состава,К ней добавляют в качестве отвердители полмэтиленполиамин из расчетана кащщаа грамм смолы 0,1 г отнердителя.В другой емкости готовят пластиФнкатор. Для этого 22 вес. % полисульфидной пасты смешивают с переосью марганца и дифенилгуанидиколичестве 1-2 и 0,2-0,5 вес. В соответственно. Затем смешивают эпоксидную смолу с отвердителем и пасту.. Для лучшего перемешинания в смесь добавляют 2-3 мл ацетона. В полученныйсостав вносят 15 вес. % алмазного 6 Опорошка АСМ 3/2 и доводят состав до100 вес, % окисью алюминия. Полученную массу тщательно перемешивают,заливают в форму для полировальникаи выдерживают при комнатной темпера тУРе н течение 48 ч для отверждения.С целью ускорения процесса затнерденания форму с массой для полирональника помещают в термостат и нагревают до температуры не выше 60 С.После затвердевания массы формунаправляют на точную подрезку поверх -ности полировальника с помощью токарного станка и нанесения диамидных ирадиальных канавок для лучшего смачивания водой поверхности полировальника указанного состава в процессеобработки. После этого поверхностьполировальника доводят с помощьюплоскошлифональных притиров и мелкодисперсных абразивов для полученияплоскости под лекальную линеикувысокого класса точности,Полученный шлифональник в такомниде пригоден для полировки сверхтвердых и хрупких кристаллов, Дляэтого кристалла 4 придают необходимую форму и размеры с помощью обычных методов обработки и после тонкойшлифонки абразивом, диаметр зернакоторого не превышает 10 мкм,приступают к полиронЬг на полировальникеуказанного состава. Полировку производят с помощью станка типа СД,Скорость вращения полировальника 120170 м/мин, Полировку кристаллов производят до полного удаления следовшлифовальной поверхности. В качестве смачинающей и охлаждающей жидкости применяют воду, В остальном точнуюполировку деталей производят обычными приемами работы, которые применяются для всех оптических деталей,поверхности которых проверяются рабочими пробными стеклами или интерферометрами,П р и м е р 2. Берут нанескуэпоксидной смолы ЭДв количестве,составляющем 60 от общего веса состава,добавляют полиэтиленполиамин,какуказанно н примере 1, и смешивают их,Затем готовят пластификатор. Для этого 26 вес. % полисульфидной пасты сме -шивают с перекисью марганца и дифенилгуанидином в количествах 1-2 и0,2-0,5 вес. Ъ соответственно, Затемсмешивают всесте эпоксидную смолу сотвердителем" и пасту, В смесь добанляют 2-3 мл ацетона для лучшего перемешивания, а затем вносят 10 вес.Ьалмазного порошка, Полученный составдоводят до 100 нес. Ъ мелкодисперсной окисью алюминия, Дальнейшее фор мование полировальника из приготовленного состава и обработку кристалловпроизводят так же, как в случае, приведенном в примере 1,П р и м е р 3, Берут навеску эпоксидной смолы ЭДв количестве, составляющем 58 от общего веса состава,добавляют полиэтиленполиамин, какуказано в примере 1, смешивают их,Затем готовят пластификатор, Для этого 24 нес. % полисульфидной пасты794052 смешивают с перекисью марганца и дифенилгуанидином в тех же весовых процентах, что и в примере 1Затем смешивают вместе эпоксидную смолу с отвердителем и пасту, добавляют 2"3 млацетона для лучшего леремешивания иЬносят 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.П р и м е р 4. Берут навеску эпоксидной смолы ЭДв количестве,составляющем 50 вес, Ъ от общего весасостава, и добавляют и ней полиэтиленполиамин из расчета на 1 г смолытребуется 0,1 г отвердителя. Дляприготовления пластификатора берут30 вес. Ъ полисульфидной пасты исмешивают с 1-2 вес. Ъ перекиси марганца и 0,2-0,5 вес. Ъ дифенилгуанидина. Затем смешивают эпоксиднуюсмолу с отвердителем,добавляют 2-Змяацетона для лучшего неремешиваиия.Вполученный состав добавляют 15 вес.Ъалмазного порошка и тонкодисперснойокисью алюминия доводят состав до100 вес. Ъ.Формование полировальника из полученного состава и полироваяие кристаллов производят так, же как описано в примере 1,П р и м е р 5. Берут навеску эпок"сидной смолы ЭДв количестве, составляющем 7(0 вес. Ъ от общего весасостава и Добавляют к ней полиэтиленполиамин из расчета на 1 г смолы требуется 0,1 г отвердителя, Для приготовления пласткфикатора берут 19 вес,Ъполисульфидной пасты, смешивают сперекисью марганца и дефинилгуанидином в процентном отношении, укаэанномв примере 1, Полученный состав доводят до 100 вес. Ъ алмазным абразивоми для лучшего перемешивания добаэляют 2,3 мл ацетона.Формование полировальника из полученного состава и полирование кристаллов производят так же, как описано в примере 1,П р и м е р 6.Готовят полировальный состав и формуют из него полировальник так же,как описано в примере1,только без окиси алюминия. Полученный состав доводят алмазным порошком АСМ 3/2 до 100 вес,Ъ,В процессе обработки кристаллов ниобатов и танталатов лития,а также ниобатов бариястронция на полировальнике каждогосостава определяют время сполировкиматированного слоя, шероховатость поверхности (В6 мкм) и неплоскостьповерхности (цвет М).Свойства полировального составаприведены в таблице.ц Иэ таблицы видно, что полировкакристаллов ниобатов и танталатов лития, а также ниобат-бария-стронцияна полировальниках предложенногосостава обеспечивает наилучшее качество поверхности по шероховатости5 (В с 0,5 мкм) и неплоскостности)(цвет Б0,5), а также позволяетповысить производительность обработки примерно в 2 раза по сравнению собработкой на полировальнике по про 2 О тотипу.Кроме того, иэ таблииЫ следует,что повышенное содержание пластифика-.тора в составе полировальника (пример 4) приводит к увеличению неплос 25 костности, т.е. к ухудшению так называемого цвета .поверхности полируемыхизделий, Превышение некоторого пре-,дела содержания пластификатора в составе полировальника снижает его упруго-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. Увеличиваетсятвердость и хрупкость состава полировальника, что приводит к возникновению царапин на поверхности полируе 4 О мых кристаллов, т.е. к снижению класса шероховатости. Ухудшается. качество поверхности при обработке кристаллов на полировальнике из состава,указанного в прототипе, о чем свидетельствуют полученные значения поВ,ЮИз табличных данных следует, чтовведение в полировальный состав окиси алюминия приводит к повышениюпроизводительности сполировки приблизительно в два и к увеличению срока службы полировальника из предложенного состава. Предпочтителен состав, описанный в примере 3. Неплоскостность (Ы)Класс шерохо ватости Номер примера Время спо- Клировки, (мкм)мин 0,3 О, 05-0, 04 О, 05-0, 040,05-0,04 14 а 10 0,25 0,20 14 а 14 д794052 Продолжение таблици Номер примера Кгасс шерохо- ватости ВЖидкий тиоко.Двуокись титанаПерекись марганцаДифенилгуанидинОкись алюминия Формула изобретения Составитель И.ГинзбургРедактор Л.ушакова Техред М. Рейвес Корректор 6. Макаренко Заказ 9466/За Тираж 69 Г Подпи ное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ПЛП "Патент", . г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Полировальный состав, содержащий 15 эпоксидную смолу и алмазный порошок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения полирующей способности состава при обработке высокотемпературных монокристаллов с твердос) тью Н800 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 55-60Алмазный порошок 10-15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Сушин А.В. Производство оптических деталей, М., Высшая школа, 1975, с. 64. 2. Авторское свидетельство СССР М 572370, кл. В 24 О 3/00, 1975. 3. Патент СНА Р 3710517,кл. В 24 В 1/00, 1975 (прототип).