SU1269867A1 - Способ очистки оптических деталей и кристаллов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОЧИСТКИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ И КРИСТАЛЛОВ путем последовательной промывки деталей в водно-щелочном моющем растворе на.основе алкилсульфата натри  и в водно-кислотном моющем растворе на основе алкилсульфата натри  и лед ной уксусной кислоты с наложением ультразвука, ополаскивани  деталей водой после каадой промывки с наложением ультразвука при ополаскивании после промывки в водно-кислотном моющем растворе и обезвоживани  их погружением в водный раствор алкилбензилдиметиламмонийклорида , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности очистки, обеспечивающей нанесение высококачественных тонкослойных покрытий в вакууме или металлических пленок катодным распылением, а также производительности труда, в качестве водно-щелочного моющего рас- . твора используют следующий состав, мас.%: Натриева  соль карбоксилметилцеллюлозы 0,20-0,30 W Углекислый натрий безводный0,80-0,90 с Триполифосфат натри 0,50-0,60 Алкилсульфат натри  2,00-2,10 Метасиликат натри  0,58-0,68 1C Вода Остальное О5 QD 00 О5

Description

Изобретение относитс  к способу очистки полированных поверхностей оп тических деталей дл  нанесени  тонкослойных покрытий и может быть использовано в оптико-механической и оптико-электронной промъгашенности, а также в других отрасл х народного хоз йства, где требуетс  высокое качество чистоты стекл нных полированных поверхностей. Известен ручной способ очистки оптических деталей дл  ваку много напылени  тонкослойных покрытий на (Полированные оптические детали, при котором поверхности оптических деталей протирают петролейным эфиром с последующей обработкой концентрированной смесью HjSO -bKgCrjOy (хромово смесью) в течение 1--2А ч. Окончатель ную чистку производ т батистовой сал феткой, смоченной этиловым спиртом. Недостатками указанного способа . вл ютс  нестабильность качества очи стки оптических поверхностей, низка  производительность труда, применение вредньгх агрессивных химикатов, а такж дефицитных легковоспламен юпщхс  материалов , таких как петролейный эфир оптическа  вата, батист, этиловый спирт. Работа с агрессивными, вредны ми дл  человека химикатами треЬует специального оборудовани  рабочих мест, снабженных проточно-выт жной вентил цией. Известен также способ очистки оптических деталей дл  нанесени  тонкослойных покрытий, заключающийс  в последовательной обработке деталей в четырех ваннах по следующей схеме. Детали погружают в первую ванну с кип щим хлорированным углеводородо ( фреоном или трихлорэтиленом) с цель удалени  влаги с их поверхности, при этом удаленна  влага поднимаетс  на поверхность кип щего хлорированного углеводорода, откуда удал етс  насосом в сборник. Далее детали обрабатывают во второй ванне, наполненной кип щим хлорированным углеводородом, возбуждаемым ультразвуком, котора  снабжена системой, охлаждени  и защит ного термостатировани . В тр€;тьей ванне детали обрабатывают охлажденнь хлорированным углеводородом, возбуждаемым ультразвуком. В четвертой ван- jg не детали обрабатывают в парах- кип щего хлорированного углеводорода, и так как в ванне должен быть чистый растворитель,, она соединена с дистилл тором , где происходит посто нна  циркул ци  и очистка хлорированного углеводорода,, Недостатками данного способа  вл етс  использование в больших количествах высокотоксичного, дорогосто щего и дефицитного материала - хлорированного углеводорода - и необходимость надежной и громоздкой системы регенерации и улавливани  его паров. При данном способе концентраци  токсичных хлорированных растворителей в воздухе цеховых помещений превьпиает нормы, допустимые в нашей стране. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ очистки оптических деталей и кристаллов путем последова тельной промывки деталей в водно-щелочном моющем растворе на основе алкилсульфата натри  и в водно-кислотном моющем растворе на основе алкилсульфата натри  и лед ной уксусной кислоты с наложением ультразвука, ополаскивани  деталей после каждой промывки с наложением ультразвука при ополаскивании после промывки в воднокислотном моющем растворе и обезвоживани  их погружением в водный растйор алкилбензилдиметиламмонийхлррида., В качестве водного раствора щелочного моющего средства используют следуюгдий состав, мас.%: Алкилсульфат натри  3,0 Вода дистиллированна  Остальное Промывку деталей осуществл ют при рН 12 и 60°С в течение.двух мин. В качестве водного раствора кислого моющего средства используют компо- . зшщю следующего состава, мас.%: Уксусна  кислота 0,15 Алкилсульфат натри  0,40 Вода дистиллированна  Остальное Промывку деталей осуществл ют при рН 4,5 и 65°С в течение двух мин. Однако этот способ, высококачественно очища  оптические детали оТ технологических загр знений, не позвол ет избавитьс  от некоторых загр знений , которые не могут быть обнаружены визуально: жировых и смешанных загр знений, гигроскопической пыли. Поэтому с помощью этого способа не могут быть получены достаточно чистые поверхности оптических деталей , пригодные дл  нанесени  тонкослоиных покрытии из .металлических и неметаллических веществ путем их испарени  и конденсации в вакууме, а также дл  нанесени  тонких металлических пленок методом катодного рас пылени  , Оптические детали очищенны от технологических загр знений этим способом, требуют перед нанесением тонкослойных покрытий в вакууме дополнительной ручной протирки, в результате чего поверхность деталей электризуетс , на ней образуютс  пы леобразные загр знени , жировые п т на и налеты от рук, которые могут быть обнаружены только после нанесе ни  покрыти . Цель изобретени  - повышение эффективности очистки, обеспечивающей нанесение высококачественных тонкослойных покрытий в вакууме или метал лических пленок катодным pacпыпeниeм а также производительности труда. Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе очистки оптических деталей и кристаллов путем последовательной промывки деталей в водно-щелочном моющем растворе на основе ал килсульфата натри  и в водно-кислотном моющем растворе на основе алкилсульфата натри  и лед ной уксусной кислоты с наложением ультразвука, ополаскивани  деталей водой после каждой промывки с наложением ультразвука при ополаскивании после промыв ки в водно-кислотном моющем растворе и обезвоживани  их погружением в .водньй раствор алкилбензилдиметиламмонийклорида , в качестве водно-щелочного моющего раствора используют сле дующий состав, мае.%: Натриева  соль карбоксилметилцеллюлозы 0,20-0,30 Углекислый натрий безводный0,80-0,90 Триполифосфат натри  0,50-0,60 Алкилсульфат натри  2,00-2,10 Метасиликат натри  0,58-0,68 ВодаОстальное Предлагаемый способ по своей сущности , т.е. составу ванн, температурным режимам, времени обработки позвол ет подготовить очищенные полированные поверхности оптических деталей к Последующей операции, .т.е. нанесению тонкослойных покрытий, обеспечива  абсолютную чистоту этих поверхностей При полном отсутствии ее электризации статистическим электричеством . 674 Практический эффект обеспечивает комплекс параметров режима и поверхностно-активным веществом (ПАВ), возбуждаемым ультразвуком, в состав которого вход т в указанном соотношении Триполифосфат натри , метасиликат натри , натрий углекисльй безводный. Адгезионные силы между твердой и жидкой фазами этого ПАВ больше удвоенного поверхностного прит жени  жидкости, поэтому оно обладает высокой способностью преодолевать силы между невидимыми загр знени ми и субстратом, что приводит к высокой способности удал ть загр знени . Алкилсульфат натри  ввод т в состав дл  устранени  коррозии полированных поверхностей оптического стекла. Дп  того, чтобы не происходило обратного оседани  частиц твердых и чтобы дисперси  частиц была стаби- . льной, используют вещество - карбоксиметилцеллюлозу , так как она  вл етс  активной добавкой, улучшающей способность синтетических моющих средств удерживать загр знени , предотвращение ресорбции. Способность удерживать загр знени  увеличиваетс  вдвое в оптимальных случа х. На практике этот оптимальный случай подбираетс  экспериментально, В данном случае оптимальным  вл етс  концентраци  0,2-0,3%. Изобретение :иллюстрируетс  следующими примерами. Пример. Подготовку полированых поверхностей оптических деталей еред нанесением тонкослойных покрыий производ т следующим образом. Оптические детали поступают на бработку в приспособлени х, располоенных так, что поверхность, подлежа- а  покрытию, занимает вертикальное оложение. Каждое приспособление проодит последовательно семь ванн, разещенных в следующем пор дке: 1брационна  ванна, 2-  промывочна  анна, 3-  вибрационна  ванна, 4-  омывочна  ванна, 5-  вибрационна  нна 6-  душева  ванна, 7-  ванна раствором осушител . Все виброванны еют источник ультразвука, а промычные ванны источника ультразвука имеют. В дно виброванн в качестве точника yльтpaзв Jкa вмонтированы анцами ультразвуковые плоские излутели с двум  группами никелевых браторов.

Перва  ванна слуткит дл  ультравуковой обработки в щелочном раствое с рН среды 9-10 в течение 90 с, ри ,

Состав этой ванны, Карбоксилметилцеллюлоза натриева  О ,,20 Углекислый натрий безводный0,80

Триполифосфат натри  0,30 Q Метасиликат натри  0,58 Алкилсульфа т натри  2,00 Вода дистиллированна  95,92 Специальна  кассета с оптическими етал ми совершает колебательные )5 вижени  в вертикальной плоскости ри включенном генераторе.

В первой ванне снимаютс  жировые ещества и идет подготовка к дальнейей обработке в следующих ваннах. 20

Во второй ванне полоскают оптические детали в проточной воде от щелочи при 45°С в течение 90 с при колебательном движении кассеты в вертикальной плоскости.25

В третьей ванне оптические детали обрабатывают в ультразвуковой ванне с кислой моющей средой, имеющей состав мае,%:

Кислота уксусна 30

лед на 0,15,

Алкилсульфат натри  О„40 Вода дистиллированна  99,,45 Кислотность этой среды 3,6 - 4,5, температура раствора 50°С, врем  обработки 90 с. Кассета при промывке Совершает вертикальные колебательные движени . В третьей ванне происходит нейтрализаци  остатков щелочУг.

В четвертой ванне оптические детали прополаскивают в проточной воде IDT остатков кислот при 25°С. Брем 

олоскани  90 с.

П та  ванна служит дл  ультразвуового ополаскивани  в проточной воде45 при . Врем  ополаскивани  90 с.

Шеста  ванна служит дл  душевани  деталей в проточной воде при . Врем  душевани  90 с.

Седьма  ванна служит дл  обезвожи-50 вани , она заполнена 0,003%-ным водным раствором алкилбензилдиметиламмонийхлорида при . Кассета с детал ми медленно извлекаетс  из раствора-осушител  с помощью специального55 механизма (скорость извлечен:и  ,из раствора 5 см/мин). Детали, извлеченные из седьмой ванны, готовы дл  нанесени  тонкослойных покрытий в вакууме (без ручной протирки).

В таблице даны максимальные и минимальные концентрации веществ и режимы.

При занижении концентрации (меньше минимального) не будет достигнута цель предлагаемого способа.

Завьппение максимальной концентрации приводит к изменению рН среды в сторону щелочности, а следовательно, /может наступить процесс разрушени  стекл нной поверхности - коррози . Предлагаемый способ подготовки оптических деталей к нанесению тонкослойных покрытий способом вакуумного напылени  или катодного распылени  позвол ет получить после нанесени  тонкослойньпс покрытий: зеркальных светоделительных посветл ющих пленок из металлических и неметаллических веществ, дл  деталей из стекла всех классов чистоты по ГОСТу 111141-76

Нанесение тонкослойных покрытий на полированные поверхности оптических деталей необходимо дл  уменьшени коэффициента отражени  света при приломлении его поверхностью стекла вследствие интерференции света в тонких пленках.

Потери света вследствие отражени  ухудшают качество оптической системы не только уменьша  светопропускание, но и снижа  контрастность изображени из-за рассе ни  света.

Предлагаемый способ позвол ет повысить у готовых деталей коэффициент светопропускани  и снизить коэффициент отражеш-ш в среднем на 0,5-1,0% с каждой поверхности. Это происходит в результате высокой чистоты подготовленной к нанесению тонких пленок деталей и исключеши  следов коррозии на полированной поверхности высококачественной оптики. Количество брака деталей уменьшаетс  на 10-15%.

Кроме того.способ позвол ет достичь значительного повьш1ени  производительности труда, так как полностью исключает ручной труд и не требует ручного контрол . Поскольку, ручна  протирка деталей полностью исключаетс  , то на их полированной поверхности не возникает статическое электричество , и детали к моменту нанесени  тонкослойных покрытий сохран ютс  чистытми без следов гигроскопической пыли.

7 12698678

Предлагаемый способ дает возмож-ствлени ,  вл ютс  дешевами и широность организовать полностью механи-кодоступными, кроме того, не расходузированное производство с хорошимиютс  такие дефицитные материалы, как

санитарно-гигиеническими услови ми оптическа  вата, этиловый спирт и

труда, так как используемые химичес-5 этиловый эфир, кие вещества нетоксичны.

Предлагаемый способ  вл етс  высо-Предлагаемьш способ позвол ет созкоэкономичным , так как химическиедать производство высокой культуры

вещества, используемые дл  его осуще-и чистоты. .

1 Карбоксилметилцеллюло 3 а

0,200,25 0,30 50-6060-90 натриева 

Таблица

9-10

40-4560-90

60-903,6-4,5

45-50

60-90

25-30

60-90 25-30

100

100

0,003 0,003 0,003 25-30

60-90

25-30

Claims (1)

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ И КРИСТАЛЛОВ путем последовательной промывки деталей в водно-щелочном моющем растворе на.основе алкилсульфата натрия и в водно-кислотном моющем растворе на основе алкилсульфата натрия и ледяной уксусной кислоты с наложением ультразвука, ополаскивания деталей водой после каждой промывки с наложением ультразвука при ополаскивании после промывки в водно-кислотном моющем растворе и обезвоживания их погружением в водный раствор алкилбензилдиметиламмонийхлорида, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, обеспечивающей нанесение высококачественных тонкослойных покрытий в вакууме или металлических пленок катодным распылением, а также производительности труда, в качестве водно-щелочного моющего рас- . твора используют следующий состав, мас.%:

   Натриевая соль карбок- силметилцеллюлозы 0,20-0,30 Углекислый натрий безводный 0,80-0,90 Триполифосфат натрия 0,50-0,60 Алкилсульфат натрия 2,00-2,10 Метасиликат натрия 0,58-0,68 Вода Остальное

   SU „„1269867 А1