CN105603534A - 一种锗晶体应力消除方法 - Google Patents

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    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/08—Germanium

Abstract

本发明公开了一种锗晶体应力消除方法，包括如下步骤：首先对锗晶体进行清洗，然后放入退火炉，并抽真空至5Pa以内，然后充入惰性气体，最后控温退火，至室温，出炉。该工艺对产品应力消除良好，彻底解决了晶体加工成镜片后的面型变形问题，加工成镜片后的抗撞击能力有成倍提高。

Description

一种锗晶体应力消除方法
技术领域
本发明涉及一种锗晶体应力消除方法。
背景技术
锗晶体是一种重要的红外光学材料，在生产中发现原有的国内生产工艺在产品应力消除上既不能满足大批量产品生产需求，又不能达到后期光学加工的工艺要求，使加工成型的光学镜片抛光面产生面型变化，导致部分产品报废。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种锗晶体应力消除方法，有效消除锗晶体应力，以满足大批量产品生产需求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种锗晶体应力消除方法，包括如下步骤：
A、对锗晶体进行清洗；采用30℃的纯水进行表面清洗，然后用清洗机再次清洗，待锗晶体表面温度达到20-30℃时，用酒精擦拭锗晶体表面；
B、将晶体放入晶体退火炉内的坩埚，用真空泵将退火炉内的气压抽至5Pa以内，然后给退火炉充入惰性气体；
C、采用欧陆表对对退火炉内温度进行升温和降温控制，首先从常温以每分钟0.45℃的升温速度升至500℃，然后在500℃下恒温保持10小时，然后再以每分钟0.4℃的降温速度降至常温。
进一步的，所述惰性气体为氩气。
进一步的，所述退火炉包括设置于所述退火炉内的采用圆柱形石墨加热器形成的环形热场，所述热场直径为600mm,高度为510mm。
进一步的，所述坩埚为石墨承托坩埚，其直径为530mm，高为210mm，放置于热场中心。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：大大缩短了产品生产时间，特别是退火过程时间减少了三分之一；产品应力消除良好，彻底解决了晶体加工成镜片后的面型变形问题，经过试验最终加工成镜片后的抗撞击能力有成倍提高。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明锗晶体应力消除方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种锗晶体应力消除方法，包括如下步骤：
A、对锗晶体进行清洗：采用30℃的纯水对锗晶体表面进行清洗，然后用清洗机再次清洗，待锗晶体表面温度达到20-30℃时，用酒精擦拭锗晶体表面；
B、将晶体放入晶体退火炉内的坩埚，用真空泵将退火炉内的气压抽至5Pa以内，然后给退火炉充入惰性气体；
C、采用欧陆表对退火炉内温度进行升温和降温控制，首先从常温以每分钟0.45℃的升温速度升至500℃，然后在500℃下恒温保持10小时，然后再以每分钟0.45℃的降温速度降至常温。
出炉即可，完成盈利消除。
其中充入的惰性气体为氩气，也可以选择其他惰性气体，但是成本更高，不能普遍使用，而且氩气是单分子气体，惰性更高；退火炉包括设置于退火炉内的采用圆柱形石墨加热器形成的环形热场，所述热场直径为600mm,高度510mm；坩埚为石墨承托坩埚，其直径为530mm，高为210mm，放置于热场中心。
在使用该退火工艺之前,个别产品抛光加工后，静止一段时间用干涉仪检测有一个λ左右的变化；使用该退火工艺后基本没有了面型变化。
应力消除实验：用50g重的钢球距离锗片40cm的高度自由落体击中锗片，没用该退火工艺退火的锗片在击中一两次后会被击碎，用该退火工艺退火后锗片可以承受八次以上的撞击；
注：该锗片尺寸Φ32.7mm*4.1mm
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种锗晶体应力消除方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、对锗晶体进行清洗；采用30℃的纯水进行表面清洗，然后用清洗机再次清洗，待锗晶体表面温度达到20-30℃时，用酒精擦拭锗晶体表面；
B、将晶体放入晶体退火炉内的坩埚，用真空泵将退火炉内的气压抽至5Pa以内，然后给退火炉充入惰性气体；
C、采用欧陆表对退火炉内温度进行升温和降温控制，首先从常温以每分钟0.45℃的升温速度升至500℃，然后在00℃下恒温保持10小时，然后再以每分钟0.4℃的降温速度降至常温。
2.根据权利要求1所述的锗晶体应力消除方法，其特征在于：所述惰性气体为消除方法。
3.根据权利要求1所述的锗晶体应力消除方法，其特征在于：所述退火炉包括设置于所述退火炉内的采用圆柱形石墨加热器形成的环形热场，所述热场直径为600mm,高度为510mm。
4.根据权利要求3所述的锗晶体应力消除方法，其特征在于：所述坩埚为石墨承托坩埚，其直径为530mm，高为210mm，放置于热场中心。
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