способ полировки кристаллов хлорида серебра

Формула изобретения

Способ полировки кристаллов хлорида серебра, включающий абразивную полировку с водным раствором тиосульфата натрия и последующую сухую финишную полировку, отличающийся тем, что абразивная полировка с водным раствором тиосульфата натрия завершается промывкой обрабатываемого изделия в 30-40%-ном растворе 2-метил-2-аминопропана (CH ₃)₃CNH₂ в этаноле С₂Н₃ОН.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области изготовления оптических элементов и может быть использовано в инфракрасной технике.

Хлорид серебра AgCl широко применяется для изготовления оптики инфракрасного диапазона. При изготовлении изделий из кристаллов AgCl основной проблемой является их механическая обработка. Хлорид серебра - очень мягкий и пластичный материал, из-за чего невозможна его механическая полировка с абразивами, являющаяся основным методом изготовления различных оптических элементов из других материалов.

Известен способ химико-механической полировки кристаллов AgCl [P.Glesecke, N.В.Colthup. Method of polishing silver chloride. Патент США №2528224 - прототип], включающий абразивную полировку с водным раствором тиосульфата натрия и последующую сухую финишную полировку.

Водный раствор тиосульфата натрия Na ₂S₂О₃ хорошо растворяет хлорид серебра и таким образом первая стадия процесса является химико-механической полировкой.

Основной недостаток способа-прототипа состоит в том, что при перемещении изделия на сухой полировальник для финишной полировки не прекращается реакция тиосульфата натрия с хлоридом серебра, т.к. после первой стадии процесса на поверхности изделия остается нарушенный слой, впитавший водный раствор Na₂S ₂O₃. В результате продолжает происходить неконтролируемое изменение геометрических характеристик (толщины, плоскостности поверхности) изделия, что делает невозможной высокоточную полировку. Кроме того, в результате реакции, описываемой уравнением

AgCl+2Na₂S₂O ₃=Na₃[Ag(S₂ O₃)₂]+NaCl (1)

на поверхности изделия и в объеме нарушенного слоя образуются микрокристаллы хлорида натрия NaCl. Твердость хлорида натрия примерно в два раза выше, чем у хлорида серебра (твердости NaCl и AgCl, измеренные методом Кнуппа, соответственно равны 18,8 и 9,5 кгс/мм² [А.А.Блистанов, В.С.Бондаренко, Н.В.Переломова и др., Акустические кристаллы. Справочник. М., «Наука», 1982, стр.54, 118]). Поэтому при сухой финишной полировке на поверхности изделия из хлорида серебра остаются царапины.

Промывка изделия после первой стадии полировки водой и другими растворителями тиосульфата натрия не прекращает реакции, описываемой уравнением (1), так как реакция идет не на поверхности, а в объеме нарушенного слоя.

Задачей предлагаемого способа является обеспечение высокоточной полировки изделий из кристаллов хлорида серебра и обеспечение высокого качества полированных поверхностей.

Эта задача решается в предлагаемом способе полировки кристаллов хлорида серебра, включающем абразивную полировку с водным раствором тиосульфата натрия и последующую сухую финишную полировку, за счет того, что абразивная полировка с водным раствором тиосульфата натрия завершается промывкой обрабатываемого изделия в 30-40% растворе 2-метил-2-аминопропана (СН₃) ₃CNH₂ в этаноле С ₂Н₅OH.

2-метил-2-аминопропан является эффективным ингибитором реакции тиосульфата натрия с хлоридом серебра и легко проникает в нарушенный слой на поверхности обрабатываемого изделия. Поэтому реакция, описываемая уравнением (1), прекращается практически мгновенно. В результате не происходит самопроизвольного изменение геометрических размеров изделия. Одновременно предотвращается образование микрокристаллов NaCl.

Предлагаемый способ позволяет полировать плоские поверхности изделий из кристаллов AgCl, обеспечивая допуски по толщине изделия до ±0,005 мм, а по отклонению от плоскостности - до 0,25 интерференционного кольца. При этом класс чистоты полированных поверхностей (по ГОСТ 11141-76) соответствует PIII. Достижение таких параметров было невозможно при использовании способа-прототипа.

Концентрация 2-метил-2-аминопропана в этаноле была выбрана экспериментально. При содержании (СН₃) ₃CNH₂ менее 30% реакция хлорида серебра с тиосульфатом натрия замедляется, но не прекращается полностью. Увеличение содержания 2-метил-2-аминопропана в этаноле до уровня более 40% не дает дальнейшего положительного эффекта.

Пример 1

Заготовка из кристалла хлорида серебра в форме диска полируется на бархате с алмазным порошком АСМ 1/0 (ГОСТ 9206-80) и 20% водным раствором тиосульфата натрия. Сразу по окончании этой стадии процесса обрабатываемое изделие промывается в 30% растворе 2-метил-2-аминопропана в этаноле и подвергается сухой финишной полировке на шелке с алмазным порошком АСМ 0,5/0 (ГОСТ 9206-80). Изготовлено лазерное окно из AgCl.

Пример 2

Заготовка из кристалла хлорида серебра в форме диска полируется на бархате с алмазным порошком АСМ 1/0 (ГОСТ 9206-80) и 5% водным раствором тиосульфата натрия. Сразу по окончании этой стадии процесса обрабатываемое изделие промывается в 40% растворе 2-метил-2-аминопропана в этаноле и подвергается сухой финишной полировке на шелке с алмазным порошком АСМ 0,5/0 (ГОСТ 9206-80). Изготовлено лазерное окно из AgCl.