×
01.02.2020
220.017.fc22

Способ получения менисков из кристаллов фтористого лития

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технологии получения менисков, оболочек и заготовок линз оптических систем современных оптических, оптоэлектронных и лазерных приборов, работающих в ультрафиолетовой, видимой и ИК-областях спектров, и может быть использовано для получения выпукло-вогнутых линз из кристаллов фтористого лития. Способ заключается в изготовлении заготовок путем пластической деформации дисков кристаллов фтористого лития, вырезанных из пластин, перпендикулярных кристаллографическим осям 3-го или 4-го порядка, при этом пластическую деформацию осуществляют в вакууме полусферическим пуансоном с радиусом R в изотермических условиях при температуре 680-710°С с постоянной скоростью 2-5 мм/с в матрице с радиусом рабочей поверхности R=(R+r)sin β, где R - радиус пуансона, r - радиус плеча матрицы, а β - центральный угол - половина угловой апертуры заготовки, до стрелы прогиба h≤(1-cos β)⋅(R+r), далее охлаждают до температуры 400°С со скоростью не более 5°С/мин. Технический результат - получение менисков из кристаллов фтористого лития высокого оптического качества. 2 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологии получения менисков, оболочек и заготовок линз оптических систем современных оптических, оптоэлектронных и лазерных приборов, работающих в ультрафиолетовой, видимой и ИК-областях спектров, и может быть использовано для получения выпукло-вогнутых линз из кристаллов фтористого лития.

Кристаллы фтористого лития имеют полосу пропускания от 0,105-7,0 мкм, а предел прозрачности в ультрафиолетовой области спектра является рекордным для оптических материалов.

В России в области оптических материалов был разработан и опробован промышленный способ получения заготовок сложной формы (прессования колпаков) из монокристаллов фтористого лития - высокопрозрачного в широком диапазоне длин волн излучения кристаллического материала. Основную операцию технологического процесса - прессование разогретого монокристалла осуществляют на воздухе в предварительно разогретой пресс-форме, поверхность которой посыпают измельченным графитом, на пневматическом прессе. Отпрессованный колпак выталкивателем поднимается на пресс-формой и переносится в термостат. Затем партия колпаков охлаждается. Однако, данный процесс позволяет получать заготовки с дефектной структурой из-из больших скоростей деформации при центрально-кольцевом способе нагружения и большой концентрацией и неравномерностью распределения дислокаций, а также количеством залеченных микротрещин, особенно на периферии колпака.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является технология оптических линз из монокристаллов кремния или германия, заявленная в патенте РФ №2042518, опубликованном 27.08.1995 по индексам МПК B29D 11/00, С30В 33/00, G02B 1/00. Данная технология заключается в деформировании дисков монокристаллов кремния или германия, вырезанных перпендикулярно кристаллографическим осям 3-го или 4-го порядка, которые деформируют с постоянной скоростью не более 2×10-2 мм/с в матрице, рабочая поверхность которой образована вращением кривой, состоящей из двух сопряженных дуг окружностей с радиусами Rз и rм, величины которых определяются из соотношений:

[(rм+R3)(rм+R3-hmax)-rm√(rm-RЗ)2-r2]2=R23(rм+R3)2-r2R23,

где Rз=R-δ;

h≅hmax≅R, где R - радиус полусферического пуансона;

r - радиус исходной заготовки;

rм - радиус плеча матрицы;

δ - толщина заготовки;

hmax - глубина матрицы;

h - заданная стрела прогиба заготовки или линзы.

Однако указанный способ не позволяет получать мениски из фтористого лития в связи с высокой пластичностью кристалла и необходимостью его специальной обработки.

Задача изобретения заключается в получении менисков и заготовок выпукло-вогнутых линз кристаллов фтористого лития высокого оптического качества путем пластической деформации.

Поставленная цель достигается способом, заключающимся в использовании дисков кристаллов фтористого лития, вырезанных из пластин, перпендикулярных кристаллографическим осям 3-го или 4-го порядка, которые деформируют в вакууме полусферическим пуансоном с радиусом Rп в изотермических условиях при температуре 680-710°С с постоянной скоростью 2-5 мм/с в матрице с радиусом рабочей поверхности R=(Rп+rм)sin β, где rм - радиус плеча матрицы, а β - центральный угол - половина угловой апертуры заготовки, причем стрела прогиба деформированной заготовки должна быть h≤(1-cos β)⋅(Rп+rм), далее охлаждают до температуры 400°С со скоростью не более 5°С/мин.

Форма рабочей поверхности оснастки (матрицы и пуансона) обуславливает необходимый уровень возникающих напряжений в критическом сечении в заданном температурном интервале при неоднородной пластической деформации и исключает образование сбросов и неоднородности в материале на периферии заготовки, наличие которых может резко снижать оптическую однородность оптической детали. Также позволяет получать заготовки из блочных кристаллов, т.к. напряжения на растянутой поверхности заготовки меньше предельных напряжений сдвига блока по его границе. Регулируемое охлаждение со скоростью не более 5 град/мин позволяет снизить напряжение в материале деформированного кристалла и, как следствие, двулучепреломление в детали. Использование оснастки позволяет получать заготовки оптических деталей со стрелой прогиба меньше или равной радиусу полусферического пуансона. Проведение процесса неоднородной пластической деформации в вакууме снижает окисление поверхности кристалла и предотвращает образование дефектов структуры в заготовке.

Представленный технологический процесс разработан и опробован опытным путем.

Пример №1. Диск из кристалла LiF диаметром 90,0 мм и толщиной 6,0 мм (кристаллографической плоскостью [100]) загружали в матрицу и затем в установке собирали прессоснастку (матрица, пуансон ∅ 34 мм, надставка) для пластической деформации. Затем вакуумировали установку до 10-3 мм. рт.ст. и нагревали со скоростью нагрева 10°С/мин до температуры 700°С. После технологической выдержки 0,1 часа деформировали со скоростью 5 мм/с на стрелу прогиба 19,0 мм. Деформированную заготовку охлаждали со скоростью 5°С/мин до температуры 400°С и далее инерционно охлаждали до комнатной температуры. После разгрузки установки заготовку механически обрабатывали на необходимые радиусы заготовки детали, а затем готового мениска или линзы.

Пример №2. Диск, полученный из пластины, ориентированной по плоскости [100] кристалла LiF, диаметром 120,0 мм толщиной 12,0 мм загружали в прессоснастку в установке для пластической деформации, которую вакуумировали до 10-3 мм рт.ст., затем нагревали со скоростью нагрева 10°С/мин до температуры 705°С, выдерживали в изотермических условия 0,5 часа и деформировали со скоростью 4 мм/мин. Деформированную заготовку выдерживали при температуре деформирования 0,5 часа и охлаждали со скоростью 5°С/мин до температуры 400°С и далее инерционно охлаждали до комнатной температуры.

Данный технологически прием позволил получить заготовки менисков внутреннего радиуса (34±1)(49±1) мм высокого оптического качества, оптическая однородность которых на периферии подобна параметру в центральной области деформированной заготовки и в целом не ухудшает оптическую однородность кристалла.

Способ получения менисков из кристаллов фтористого лития, включающий изготовление заготовок путем пластической деформации дисков кристаллов фтористого лития, вырезанных из пластин, перпендикулярных кристаллографическим осям 3-го или 4-го порядка, при этом пластическую деформацию осуществляют в вакууме полусферическим пуансоном с радиусом R в изотермических условиях при температуре 680-710°С с постоянной скоростью 2-5 мм/с в матрице с радиусом рабочей поверхности R=(R+r)sin β, где R - радиус пуансона, r - радиус плеча матрицы, а β - центральный угол - половина угловой апертуры заготовки, до стрелы прогиба h≤(1-cos β)⋅(R+r), далее охлаждают до температуры 400°С со скоростью не более 5°С/мин.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 32.
10.01.2013
№216.012.179b

Фильтр для очистки воздуха

Изобретение относится к средствам коллективной защиты, предназначено для очистки воздуха от твердых и жидких аэрозолей и может быть использовано в промышленности, жилых помещениях и транспортных средствах. Фильтр для очистки воздуха содержит корпус, расположенную в нем кассету и складчатый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471535
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.05.2013
№216.012.4238

Плоская линза из лейкосапфира и способ ее получения

Плоская линза из лейкосапфира изготовлена из пластически деформированной заготовки, в которой ось симметрии плоской линзы совпадает с высотой конуса оптических осей пластически деформированной заготовки. Входящая и выходящая поверхности являются плоскостями, перпендикулярными оси симметрии....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482522
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4cb6

Композиционный оптический материал и способ его получения

Изобретение относится к оптико-механической промышленности, в частности к оптическим материалам, применяемым в устройствах и приборах инфракрасной техники, и может быть использовано для изготовления защитных входных люков (окон), обеспечивающих надежное функционирование приборов. Композиционный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485220
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5c0a

Маска противогаза и способ ее изготовления

Изобретение относится к области индивидуальных средств защиты органов дыхания человека и может быть использовано при промышленном производстве. Маска противогаза содержит панорамный очковый узел и лицевой обтюратор. На обтюраторе расположены узлы вдоха, выдоха и мембранное устройство. Лицевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489183
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.11.2013
№216.012.8345

Сцинтилляционный материал на основе zno-керамики, способ его получения и сцинтиллятор

Использование: для регистрации различных видов ионизирующих излучений, в том числе альфа-частиц, в ядерной физике для контроля доз и спектрометрии указанных излучений, в космической технике, медицине, в устройствах, обеспечивающих контроль, в промышленности. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499281
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.04.2014
№216.012.b061

Способ получения хемосорбента

Изобретение относится к области получения хемосорбентов, используемых для средств защиты органов дыхания и для очистки отходящих газов. Способ получения хемосорбента включает пропитку гранул активного угля модифицирующим раствором, вылеживание гранул и их термообработку. Пропитке подвергают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510868
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.06.2014
№216.012.cfc9

Способ получения активного угля на основе антрацита

Изобретение относится к области адсорбционной техники, в частности к способам получения активных углей на основе каменноугольного сырья. Предложен способ получения активного угля на основе антрацита. Способ включает дробление кусков, рассев зерен, термообработку в инертной среде и активацию при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518964
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.10.2014
№216.012.fe0a

Способ получения катализатора окисления оксида углерода

Изобретение относится к области очистки газов от вредных примесей и может быть использовано для очистки газовых смесей от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания. Предложен способ получения катализатора окисления оксида углерода, включающий смешение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530890
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.00df

Способ получения палладиевого катализатора на носителе - оксиде алюминия - для низкотемпературного окисления оксида углерода

Изобретение относится к способу получения палладиевого катализатора на носителе - оксиде алюминия - для низкотемпературного окисления оксида углерода. Предлагаемый способ включает приготовление пропиточного раствора путем растворения хлористого палладия в воде, пропитку носителя этим раствором,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531621
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.093a

Устройство для пересадки подроста

Изобретение может быть использовано в лесохозяйственной промышленности. Устройство содержит несущий корпус, захватные челюсти и гидроцилиндры. К несущему корпусу устройства жестко присоединена неподвижная нижняя рама дугообразной формы, на концах которой закреплены оси вращения нижней захватной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533763
Дата охранного документа: 20.11.2014
+ добавить свой РИД