Получение заготовок выпукло-вогнутых деталей для конструкционной оптики высокотемпературной пластической деформацией лейкосапфира тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат технических наук Игнатенков, Борис Александрович

• Игнатенков, Борис Александрович
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Игнатенков, Борис Александрович

Введение.

ГЛАВА 1. КОНСТРУКЦИОННЫЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ОПТИЧЕСКИЕ

МАТЕРИАЛЫ.

1.1 Оптические свойства конструкционных оптических материалов.

1.1.1. Прочность оптических конструкционных материалов.

1.2. Анизотропия оптических свойств лейкосапфира в ИК-области спектра.

1.2.1. Особенности оптических свойств менисков лейкосапфира.

1.3. Получение менисков лейкосапфира.

1.3.1. Пластическая деформация лейкосапфира.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ.

2.1. Усовершенствование пресс - печи.

2.2. Разработка пресс - оснастки.

2.3. Контроль и измерение усилий.

2.4. Контроль и измерение перемещений.

2.5. Измерение и регулирование температуры.

2.6. Измерение и контроль скорости деформирования.

2.7. Методика получения экспериментальных образцов.

ГЛАВА 3. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ЛЕЙКОСАПФИРА.

3.1. Получение исходных дисков лейкосапфира.

3.2. Особенности аппаратурного оформления деформации лейкосапфира при температуре до 2100° С.

3.3. Методика исследования процесса высокотемпературной пластической деформации дисков лейкосапфира.

3.3.1. Деформация крупногабаритных монокристаллов.

3.3.2. Особенности пластической деформации дисков полусферическим пуансоном.

3.4. Математическая модель процесса высокотемпературной деформации дисков лейкосапфира.

3.5. Критерий пластической деформации при центрально-кольцевом изгибе.

3.6. Исследование влияния технологических параметров на процесс деформации дисков лейкосапфира полусферическим пуансоном.

3.6.1. Влияние температуры.

3.6.2. Влияние скорости деформирования.

3.6.3. Влияние ориентации диска относительно главной оптической

3.6.4. Влияние качества обработки поверхности дисков.

3.6.5. Модуль упругости лейкосапфира.

3.6.6. Расчет характеристик упругости менисков.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЛЕЙКОСАПФИРА И МЕНИСКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ.

4.1. Рентгеноструктурные исследования.

4.1.1. Ориентация основных кристаллографических плоскостей мениска.

4.1.2. О характере субструктуры мениска.

4.1.3. Кристаллографические особенности пластической деформации дисков лейкосапфира при центрально-кольцевом изгибе.

4.2. Исследование структуры менисков лейкосапфира поляризационно-оптическим методом.

4.3. Оптические свойства лейкосапфира и менисков в ИК-области спектра

4.3.1. Кристаллооптические особенности пластически деформированного лейкосапфира.

4.4. Пластически деформированный лейкосапфир как оптическая среда с новыми оптическими свойствами.

ГЛАВА 5. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ

- МАТЕРИАЛОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение заготовок выпукло-вогнутых деталей для конструкционной оптики высокотемпературной пластической деформацией лейкосапфира»

Процесс пластической деформации является универсальным механизмом формоизменения. Этот процесс издревле широко применяется при обработке металлов, где нашел широчайшее применение. В настоящее время этот метод широко применяется при изготовлении деталей из пластических масс и стекла (моллирование).

При производстве изделий из керамических (поликристаллических) материалов процессы пластической деформации находят ограниченное применение при горячем прессовании порошков. В отношении же монокристаллов, пластическая деформация используется только для исследования свойств материалов. В равной степени это относится и к оптическим моно и поликристаллическим материалам.

Как технологический прием, пластическая деформация, в том числе и высокотемпературная, интересна тем, что, во-первых, позволяет изменять форму и размеры изделия при минимальных отходах при обработке или даже их отсутствии и, во-вторых, позволяет целенаправленно модифицировать свойства материалов (появление анизотропии механических свойств у металлопроката или повышение прочности кованых металлов (наклеп)).

С этой точки зрения представляется интересным использование данного технологического приема для изготовления изделий из оптических моно-и поликристаллических материалов. Поскольку «. Несмотря на насыщенность современных оптических приборов сложными электронными схемами, сердцем любого оптического прибора, определяющим его функциональные возможности, остается оптический элемент, изготовленный из какого-либо оптического материала» [1]. Высокая стоимость этих материалов и задачи, возникающие при конструировании оптических приборов, требуют создания материалосберегающих технологий.

Практически все ранее проводившиеся исследования пластичности моно и поликристаллических материалов имели целью исследование свойств этих материалов или исследование закономерностей самого процесса пластической деформации применительно к тем или иным условиям нагружения или к тем или другим группам материалов.

Очевидно, что разработка тех или иных технологических приемов невозможна без глубокого изучения и понимания процессов, происходящих в обрабатываемом материале. Поэтому целью данной работы является исследование процессов происходящих при высокотемпературной пластической деформации в монокристаллических материалах и влияние этих процессов на свойства подверженных такой обработке материалов. Такие исследования являются основой для разработки материалосберегающей технологии, позволяющей получать изделия определенных размеров и формы с заранее заданными свойствами.

Заключение диссертации по теме «Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов», Игнатенков, Борис Александрович

Выводы.

1. Показано, что проблема создания оптических деталей из лейкосапфира весьма актуальна, но, исходя из требований оптической системы, необходимо учитывать особенности распространения света в лейкосапфире и оптических деталях сложной конфигурации.

2. Разработана пресс-оснастка для высокотемпературной деформации дисков полусферическим пуансоном в экспериментальной установке. Рабочий диапазон установки расширен до 2100 °С.

3. Разработаны основы технологии менисков лейкосапфира высокотемпературной пластической деформацией дисков (Патент РФ №1773956, 1992г.).

4. Создана математическая модель процесса пластической деформации дисков полусферическим пуансоном, позволяющая рассчитать изменение геометрических параметров заготовки и напряжения, возникающие в различных участках заготовки.

5. Показано наличие двух стадий при проведении процесса неоднородной высокотемпературной деформации дисков лейкосапфира при постоянной скорости деформирования. В начальной стадии, при стреле прогиба менее 1Л радиуса кривизны пуансона происходит изгиб, и проявляется гексагональная кристаллографическая симметрия кристалла. Далее изгиб дополняется вытяжкой с наибольшим массопереносом в центральной части, где имеются максимальные напряжения при деформации.

6. Исследование процесса высокотемпературной пластической деформации при центрально-кольцевом изгибе показало наличие параметра, инвариантного геометрическим размерам диска и определяющего его поведение в процессе деформации. Это позволяет экстраполировать полученные результаты на крупногабаритные образцы.

7. Предложен механизм высокотемпературной неоднородной пластической деформации. По мере увеличения угла а, облегчается деформация по ромбоэдрической и призматической системам скольжения. В базисной же системе скольжения деформация облегчается до значений угла а~135°. При дальнейшем увеличении угла скольжение в базисной системе затрудняется.

8. Установлено, что в результате пластической деформации по всем основным кристаллографическим системам скольжения и разворота кристаллической решетки оптическая ось кристалла становится перпендикулярной поверхности мениска в каждой ее точке. Это свойство может быть использовано для получения оптических элементов с новыми свойствами. Предложен способ расчета естественного двулучепреломления менисков лейкосапфира с учетом направления оптической оси.

9. На основании разработанной методики, определено значение модуля упругости лейкосапфира 12500±1250 МПа при температуре 20102030 °С.

10. Разработана методика измерения отклонения оптических осей от радиальных направлений в полученных менисках. Погрешность определения направления оси не превышает 0,1°.

11. Проведенный расчет характеристик упругости менисков из лейкосапфира, позволил оценить анизотропию модуля упругости, модуля упругости и чисел Пуассона в разных точках менисков, полученных высокотемпературной пластической деформацией и методом холодной обработки. При повышении температуры до 900 °С анизотропия упругих характеристик менисков из Z-монокристаллов увеличивается.

12. Использование процесса высокотемпературной пластической деформации для получения заготовок выпукло-вогнутых оптических деталей из кристаллов позволяет экономить от 50 до 90% материала. =

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Игнатенков, Борис Александрович, 2008 год

1. Петровский Г.Т., Новые оптические стекла и кристаллы /Юптико-мех. промышленность, 1978, №12, стр.13-17.

2. Выдрик Г.А., Соловьева Т.В., Харитонов Ф.Я., Прозрачная керамика, М., «Энергия», 1980г. стр. 10.

3. Эванс А.Г., Ленгдон Т.Г., Конструкционная керамика, М., «Металлургия», 1980г. 210с.

4. Волынец Ф.К., Докторская диссертация, Л., 1977г., 520с.

5. Волынец Ф.К., Способы изготовления, структура и физико-химические свойства оптической керамики// Оптико-механическая промышленность, №9, 1983г. стр.48-51

6. С. P. Khottak, Polycrystalline Transmitting Materials //Proceedings of SPIE, v.683, 1 January 1986,p.201.7. «Кристаллические оптические материалы», Каталог, Под ред. чл.-корр. АН СССР, д.х.н. Петровского Г.Т., М., «Дом Оптики», 1987г. 52с.

7. Волынец Ф. К., Афанасьев И.И., Удалова JI.B., Напряжения в поликристаллической MgO, полученной методом горячего прессования // Изв. АН СССР, Сер. Неорганические материалы, 1976г., т. 12, №2, стр. 259-264,

8. Сумио С., Введение в оптическую керамику //Серамикусу, 1984г., т. 19, №4, стр. 263-275.

9. McCauley J.W., Corbin N.D., Process for producing polycrystalline cubic aluminum oxynitride, US Patent №4241000, 1980r.

10. Мусатов М.И., Оптимизация выращивания крупных кристаллов корунда высокого качества// Оптико-механическая промышленность, 1975г., №8, с. 36-40.

11. Becher P. Е., Press-Fogged А1203 -Rich Spinel Crystals for IR- Application //American Ceramic Society Bulletin, 1977, v.56, №11, p. 10151017.

12. F. Shmid, C. P. Khottak, H.N. Scoville, Infrared and Optical Transmitting Materials //Proceeding of SPIE, v. 683, 1 January 1986, p.251-255.

13. Степанов A.B., Основы кристаллической прочности кристаллов, М., «Наука», 1974г., стр.97.

14. Поиск принципиально новых приемов изготовления поликристаллической оптической алюмомагниевой шпинели, Л., 1987г, 110 стр., «ГОИ им. С.И. Вавилова», Отчет по теме, Инв. № ОНТИ-295.

15. W.F Adler, Investigation of Liquid Drop on Ceramics //Government Reports announcement. 1979, v. 12, #21, p. 126; 1982, v. 82, #19, p.3851.

16. Rickerly D.G., Macmillan N.H., The Influence of Impact Direction by Spherical Particle to Mechanical Injury of MgO //Journal of the Material Science, 1980, v. 15, №10, p.2435-2437.

17. Culden M. E., Correlation of Experimental Erosion Data with Elastic Plastic Models //Journal of the American Ceramic Society, 1981, v.64, №3, p.59.

18. M.O. Kliman, Rare Earth Ceramic Technology (USSR) //Government Reports announcement. 1978, v. 78, №13, p. 199.

19. F. Schmid, C. P. Khattak, Crystal Growing, US Patent №4256530, 1978.

20. Волынец Ф. К., Тихонова Н.П., Оптическая неоднородность кристаллов лейкосапфира// Оптико-механическая промышленность, 1967, №8, с.50.

21. Rhodes W.H., Sellers D .J., Hot-Working of Aluminum Oxides II, Optical Properties //Journal of the American Ceramic Society, 1975, v.58, №12, p.31.

22. D.J. Sellers, W.H. Rhodes, T. Vasilas, Method of preparing transparent alumina, US Patent №3899560, 1975.

23. J.G.J. Peelen, R. Metselaar, Light Scattering by Pores in Polycrystal-line Materials: Transmitting Properties of Alumina //Journal of the Applied Physics, 1974, v.45, p.216.

24. T.M. Hartnett, E.A. Maguire, R.L. Gentleman, N.D. Corbin, J.V. McCauley, Aluminum Oxinitride Spinel (ALON) a New Optical and Multimode Material //Ceramics Engineering and Science Proceedings, 1982, v.3, № 1-2, pp. 67-76.

25. Suity V., The Strength of High-density Alumina Ceramic //Bulletin of the Japan Institute of Metall, 1985, #4, p.224.

26. Stermole, F. J., Temperature Dependence of the Ceramic Strength //Product Engineering, 1970, v.20, №7, p.70.

27. D.C. Harris, History of Development of Polycrystalline Optical Spinel in the U.S. //Proceedings of SPIE, v.5786. Window and Dome Technologies and Materials, IX, 2005, pp. 1-22.

28. Roy, D. W., Stermole, F. J., Method for manufacturing a transparent ceramic body, US Patent №3974249, 1975r.

29. Oda L., Kaheno M., Hayanowa L., Polycrystalline Transparent Spinel Sintered Body and a Method for Producing the Same, US Patent №4273587, 1981r.

30. Crayton P.H., Price J .J., Prediction of Efficient Temperature of Isothermal Hot-Pressing // American Ceramic Society Bulletin, 1984, v.63, №5, pp.715-717.

31. Palmour III H., Bradly R. A., Transmittance Curve and Strength of Hot-pressed Irtran from Mg2Al204 //Material Science Research, 1969, v.4, №3, p.392.

32. D.W. Roy, Development of Hot-pressed Spinel for Multispectral Windows and Domes //American Ceramic Society Bulletin, 1981, v.60, №9, p. 906.

33. Maguir E.A., Gentilman R.L., Press Forging Small domes of Spinel //American Ceramic Society Bulletin, 1981, v.60, №2, p.255.

34. Ветров B.H., Игнатенков Б.А., Шкульков A.B., Петров Ю.Б., Пе-ченков А.Ю., Получение высокочистых кристаллических оксидных материалов индукционной плавкой в холодном тигле, //Высокочистые вещества, АН СССР, 1989г., №3, стр. 136-140.

35. R.L. Gentilman, Fusion Casting of Transparent Spinel //American Ceramic Society Bulletin, 1981, v.60, №9, p. 906-909.

36. D.V. Roy, J.L. Mastert, Polycrystalline Spinel MgAl204 for High-temperature Windows //Ceramics Engineering and Science Proceedings, 1983, v.4, №7-8, p.502-509.

37. McCauley W.J., Simple Model for Aluminum Oxinitride Spinel //Journal of the American Ceramic Society, 1978, v.61, №7-8, p.372.

38. Rhodes, W.H. Reid, F. J., Transparent Y2O3 ceramics and method for producing same, US Patent №4098612, 1977r.

39. Rhodes, W.H. Reid, F. J., Transparent yttria ceramics and method for producing same, US Patent №4166831, 1979r.

40. Rhodes, W.H. Reid, F. J., Method for Sintering a Yttria Stabilized Zirconia Body Incorporating Thorium Oxide as a Sintering Aid, US Patent №3862238, 1975r.

41. F. Sehmid, C. P. Khottak, Proceeding of SPIE, vol. 1112, Window and Dome Technologies and Materials, 1 September 1989, p. 25-31.

42. J.T. Cassaing, A. A. Deom, A.M. Bouveret, Proceeding of SPIE, v.l 112, Windows and Dome Technologies and Materials, 1 September 1989, pp. 295-305.

43. K.E. Green, J.L. Hastert, D.W. Roy, Polycrystalline MgAl204 Spinel a Broad Band Optical Material for Offensive Environments //Proceeding of SPIE, v.l 112, Windows and Dome Technologies and Materials, 1 September 1989, pp. 2-8.

44. E. Maguire, R.L. Gentliman, T. Kohane, Proceeding of SPIE, v. 1112, Windows and Dome Technologies and Materials, 1 September 1989, pp. 3140.

45. Zografou C., Reiner P., Non- stoichiometry and Sintering of MgO and MgAl204 //Interceramic, 1983, v.32, №5, p.40-43.

46. Адылов Г.Т., Рыжиков Э.Н., Ветров B.H., Игнатенков Б.А., Ура-заева Э.Н., Параметр элементарной ячейки системы Al203-MgAl204, // Известия АН СССР. Неорганические материалы, 1988г, т.24, №3, стр. 515-517.

47. Mazdiyashi K.S., Luch C.T., Cubic Phase Stabilization of Translucent Yttria Zirconia at Very Low Temperatures //Journal of the American Ceramic Society, 1967, v.50, №10, p.532.

48. Roy D.V., Hot Pressed MgAl204 for UV, Visible and IR Optical Requirements //Proceeding of SPIE, v.297, Emerging Optical Material, 1981, p.16.

49. Щетинин H.H. Светопрозрачные керамические материалы для источников света. Обзор //Труды ВНИЧИС 1972г., вып.5, с. 195-203.

50. Greskovic С., Wood K.N., Fabrication of Transparent Th02 Doped Y203 //American Ceramic Society Bulletin, 1973, v.52, № 5, p.473-478.

51. Oppenheim U. P. Even. V. Infrared Properties of Sapphire at Elevated Temperatures //Journal of Optical Society of America, 1962, v.52, №9, p. 1078.

52. Thomas M. E., Joseph R. I., Thopf W., Infrared Transmission Properties of Sapphire, Spinel, Yttria and ALON as a Function of Temperature and Frequency //J. Applied Optics, 1988, v. 27, № 2, pp. 239-245.

53. Even. V., Transmittance of the Oxide Crystals //Proceedings of SPIE, 1 January 1986, v. 683, p. 305.

54. Queer J., Defouts parctuels dans les metallex. Masson, Paris, 1967. 356c.

55. Получение уточненных данных по показателю преломления и спектральным характеристикам материалов, прозрачных в ИК-области спектра. Д., 1988г., 88с. «ГОИ им С.И. Вавилова», Отчет по теме, Инв. № ОНТИ- 315.

56. Волынец Ф.К., Ветров В.Н., Материалы для обтекателей //Зарубежная военная техника, вып.8(8), 1984, стр. 54.

57. Афанасьев И.И., Андрианова Л.К., Ветров В.Н., Рыжиков Э.Н., Игнатенков Б. А., Способ получения оптических линз, Патент РФ №1773956, Бюллетень №41 от 07.11.92.

58. F. Sehmid, С. P. Khottak, Proceeding of SPIE, vol. 1112, Window and Dome Technologies and Materials, 1 September 1989, p. 30.

59. T. Furokawa, Grinding of Ceramic //American Metal Market, 1983, v.91, № 3, p.15,

60. E. A. Borringer, M. K. Boroen, Grinding of ceramics //Ceramic Engineering Science Proceedings, 1984, v.5, № 5-6, p.285.

61. F. Schmid, Scale-up of the Heat Exchanger Method to Grow 14.5 inch Diameter Sapphire Boule for IR Dome //Government Reports announcement, 1978, v.78, №10, p. 242.

62. F. Schmid, C. P. Khottak, Crystal Growing, US Patent №4256530, 1978.

63. F. Schmid, W. Boos, Plasticity of Crystals, London, 1950, p. 215.

64. Афанасьев И.И., Симметрия и морфология пластически деформированных кристаллов, Кандидатская диссертация, Л., 1966, стр. 213.

65. Афанасьев И.И., Мокиевский В.А., Симметричные закономерности пластической деформации кристаллов //Записки Горного института, 1965, т. 52, №8, стр. 50.

66. Афанасьев И.И., Мокиевский В.А., Симметрия текстур пластически деформированного кристалла хлористого натрия //Кристаллография, 1966, №1, стр.2.

67. Ветров В.Н., Ананьева Г.В., Ягмурова Г.П., Афанасьев И.И., Андрианова Л.К., Игнатенков Б.А., Структура и двулучепреломление пластически деформированных дисков лейкосапфира //Оптико-механическая промышленность, 1991, №3, стр. 15-19.

68. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Текстурированный оптический лейкосапфир //Оптический журнал, 2008 , т.75, №2, с. 70-73.

69. Афанасьев И.И, Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Киселев А.П. Ма-териалосберегающая технология оптических менисковых линз из кристаллических ИК-материалов //Симпозиум «Прикладная оптика-94», 15-18 ноября 1994 г., СПб, Тезисы докладов, стр.63.

70. Афанасьев И.И, Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Чупраков A.M., Текстурированные оптические монокристаллы сложной формы //Международная конференция «Физпром-96», 22-26 сентября 1996г., Н. Новгород, тезисы докладов, стр.85.

71. Афанасьев И.И, Ветров В.Н., Игнатенков Б.А. Технология оптических деталей сложной формы на основе пластической деформации монокристаллов //«IX Национальная конференция по росту кристаллов НКПК-2000» Москва, Россия, 2000г., стр.210.

72. Игнатенков Б.А., Ветров В.Н., Афанасьев И.И. Андрианова JI.K., Оптические и структурные особенности сферических менисков полученных пластической деформацией круглых пластинок лейкосапфира //Оптико-механическая промышленность, 1991, №10, стр.30-33. 113.

73. Пуарье Ж.-П. «Высокотемпературная пластичность кристаллических тел», М., Металлургия, 1982г. стр.86.

74. Пуарье Ж.-П. Ползучесть кристаллов, М., Мир, 1988г., стр. 287.

75. Классен Неклюдова М.В., Багдасаров A.C., Рубин и сапфир, М., Наука, 1974. с.52

76. W.B. Hillig, R.J. Charles, High Strength Materials, New York, 1965, p. 682.

77. Юшкин Н.П., Механические свойства минералов, JI., Наука, 1971, стр.282.

78. W.R. Cannon, T.G. Langou, Creep of Ceramics //Journal of Material Science, 18(1983), pp. 1-50.

79. W.R. Cannon, T.G. Langou, Creep of Ceramics. Part 2, An Examination of Flow Mechanism//Journal of Material Science, 23 (1988), pp. 1-20.

80. Афанасьев И.И., Игнатенков Б.А., Киселев А.П., Ветров В.Н., Миронов И.А., Петровский Г.Т., Письменный В.А. Способ получения оптических линз, Патент РФ №2042518, Бюллетень № 24 от 27.08.95.

81. Рыжиков Э.Н., Ветров В.Н., Борисов Б.А., Игнатенков Б.А., Ро-гайлин А.И. Пресс-форма горячего прессования. Авторское свидетельство СССР №1555138. Бюллетень №13 от 07.04.90.

82. Проспект фирмы АТАКА & Со Ltd, январь 1976г. 35с.

83. Мусатов М.И. Влияние градиентов температуры на форму роста и скорость кристаллизации. //Выращивание оптических кристаллов, Труды ГОИ, Л., 1983г. т.54, вып. 188, с. 39.

84. Фищев В.Н. Теплоизоляционные материалы и изделия из них, Курс лекций, ЛТИ им. Ленсовета, Л., 1978г. 80с.

85. Котрел А.Х. Дислокации и пластическое течение в кристаллах, 1981, М., Наука, стр.56.

86. Степин П.А., Сопротивление материалов, М., «Высшая школа», 1988г., стр. 330.

87. Краткий технический справочник под ред. Зиновьева В.А., М.-Л., ГИТТЛ, 1949г, т.1, стр. 333.

88. Смилин А.А., Трение и его роль в развитии техники, «Наука», М., 1983г., стр. 176.

89. Краткий технический справочник под ред. Зиновьева В.А., М.-Л., ГИТТЛ, 1949г, т.П, стр. 619.

90. Физико — химические свойства окислов. Справочник под ред. Г, В, Самсонова., М., «Машиностроение», 1978, стр. 193.

91. Афанасьев И.И., Андрианова Л.К., Технические характеристики упругости монокристаллов корунда, //Оптико-механическая промышленность, 1974, №3, стр. 38-40.

92. Афанасьев И.И, Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Калинина М.П. Пространственные модели упругости монокристаллов лейкосапфира //Оптический журнал, 1992, №11, стр.29-31.

93. Афанасьев И.И., Андрианова Л.К., Ветров В.Н., Игнатенков Б.А. Изменение оптических свойств лейкосапфира после высокотемпературной пластической деформации //Физика твердого тела ,1991, т.ЗЗ, №4, стр. 1173-1177.

94. Афанасьев И.И., Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Киселев А.П., Сибикина Н.Л., Белевцева П.И. Оптические свойства пластически деформированного лейкосапфира, //Оптико-механическая промышленность, 1992, №4, стр.53-55.

95. Афанасьев И.И., Андрианова Л.К. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Рыжиков Э.Н. Способ получения оптических линз, Патент РФ №1773956, Бюллетень №41 от 07.11.92.

96. Афанасьев И.И, Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Сибикина Н.Л. Минимизация двулучепреломления в полусферических деталях из пластически деформированного лейкосапфира //Симпозиум «Прикладная оптика-94», 15-18 ноября 1994г., СПб, Тезисы докладов, стр.71.

97. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Минимизация двулучепреломле-ния в линзах из лейкосапфира //Сборник трудов шестой международной конференции « Прикладная оптика 2004» г. Санкт-Петербург, Россия, 2004 г., т.З, с. 102.

98. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Двулучепреломление в оптических деталях сложной формы из одноосных кристаллов //Оптический журнал, 2006 г., т.73, №3, с.64-66.

99. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Двулучепреломление в линзах из лейкосапфира// Оптический журнал, 2006 г., т.73, №5, с.54-56.

100. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Двойное лучепреломление в деталях из лейкосапфира при наклонном падении лучей // Оптика и спектроскопия, 2009, т.106, №1, стр. 154-158.

101. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Двойное лучепреломление в деталях из лейкосапфира при наклонном падении лучей //Сборник трудов восьмой международной конференции « Прикладная оптика — 2008» г. Санкт-Петербург, Россия, 2008 г., с. 98-102.

102. Ветров В.Н., Письменный В.А., Петровский Г.Т., Рыжиков Э.Н., Дукельский К.В., Способ получения оптических линз с минимальным двулучепреломлением, Патент РФ № 2310216, Бюллетень № 31 от 10.11.07.

103. Afanas'ev I.I., Vetrov V.N., Ignatenkov В.A. "Texturated sapphire crystals new optical medium" //Fourth International Conference "Single Crystal Growth and Heat & Mass Transfer" ICSC 2001, Obninsk, 2001, v.3, p 585-588.

104. Ветров B.H., Письменный В.А., Петровский Г.Т., Рыжиков Э.Н., Дукельский К.В., Способ получения оптических линз из монокристаллов, Патент РФ № 2313809, Бюллетень № 36 от27.12.07.

105. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Урбанович Е.В. Отражение параллельного пучка лучей света на поверхности линз из пластически деформированного лейкосапфира //Оптический журнал, 2007, т.74, №7, с 65-67.

106. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Урбанович Е.В., Поляризация света в линзе из пластически деформированного лейкосапфира //Оптический журнал, 2007, т.74, №10, с 76-78.

107. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Оптические свойства пластически деформированного лейкосапфира //Сборник трудов восьмой международной конференции « Прикладная оптика 2008» г. Санкт-Петербург, Россия, 2008 г., с. 103-105.

108. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Оптические свойства пластически деформированного лейкосапфира // Материалы 11 международной конференции «Физика диэлектриков (Диэлектрики-2008)», г. Санкт-Петербург, 3-7 июня 2008г., т.2, стр. 22-23.

109. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Расчет положения фокуса выпукло вогнутой линзы из деформированного лейкосапфира //Оптический журнал, т.73, №9, 2006 г., с. 48-50.

110. Ветров В.Н., Игнатенков Б.А., Письменный В.А., Петровский Г.Т., Рыжиков Э.Н., Дукельский К.В. Способ получения линз, Патент РФ № 2285757, Бюллетень № 29 от 20.10.06.

111. ВРЕМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ НА ПОЛУЧЕНИЕ ЗАГОТОВОК МЕНИСКОВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ ДИСКОВ ЛЕЙКОСАПФИРА

112. Начальник отдела ^Д^^ Миронов И.А.

113. Начальник лаборатории Мальцев М.В.

114. Временная технологическая инструкция на получение заготовок менисков высокотемпературной деформацией дисков лейкосапфира1. НАЗНАЧЕНИЕ ИНСТРУКЦИИ

115. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ.

116. Технологическая вакуумная установка для получения заготовок менисков лейкосапфира состоит из:- механической части;- вакуумной системы;- электрической системы;- системы регулирование, контроля параметров деформации и системы водяного охлаждения.

117. Механическая часть установки.

118. В состав механической части установки входят:

119. Гидравлический пресс П-50 (ГОСТ-8905-73) со скоростью перемещениярабочего цилиндра 0-^-3,3 м/с и максимальной нагрузкой 490 кН (50 т).

120. Вакуумная печь сопротивления

121. Мощность печи сопротивления 30 кВт, рабочая температура - 2050°С. Печь представляет собой вакуумную камеру, состоящую из водоохлаждаемых корпуса, дна, крышки.

122. Все элементы прессоснастки, кроме подставки (8) изготавливаются из графита МПГ-6 или МПГ-7 (ТУ 01-58-69). Подставка (8) изготавливается из молибденового сплава МВ-4МП (ТУ 14-1-28-92-80).

123. Электрическая система установки состоит из силовой цепи и цепи управления.

124. Питание установок осуществляется от сети переменного тока напряжением 200В через печной трансформатор ОСУ-40.1. Рис.1Ш1. Рис. 2

125. Система регулирования и контроля параметров деформации.

126. Система охлаждения предназначена для предотвращения перегрева отдельных узлов в печи (корпуса, крышки, дна, токовводов, давящего штока) и охлаждения паромасляного насоса. Охлаждение производится технической водой.

127. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

128. Диски лейкосапфира перед загрузкой проверяются на безблочность в соответствии с ОСТ 3-3772-77. После чего их протирают бензином Б-70 (ГОСТ 1012-72) и спиртом техническим ректифицированным (ГОСТ 1830072).

129. Подготовку установки к работе проводить в соответствии с «Инструкцией по эксплуатации установки К-4772 М».34 Подготовка пресс-формы.

130. Упаковка диска в контейнер.

131. Для удаления адсорбированных газов печь вакууммируется до остаточного давления 0,133 Па (1-10" торр.) в соответствии с «Инструкцией по эксплуатации».38 Нагрев печи.

132. Нагрев печи производится автоматически по заданной программе с помощью программатора БПВ-12 со средней скоростью 12 К/мин до температуры по пирометру:где Д1 разница температур подставки и в образце, измеренная в холостом опыте.

133. Контроль температуры ниже 1600°С осуществляется по термопаре, установленной у графитового экрана, выше 1600°С по пирометру.

134. Высокотемпературная деформация.

135. Отключение установки производится после выполнения программы охлаждения в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

136. График режима высокотемпературной деформации приведен на рис.3.312 Охлаждение установки.

137. Каждый опыт по высокотемпературной деформации должен фиксироваться в журнале. Запись параметров, предусмотренных формой журнала, должна производится каждые 15 минут, а при деформации каждые 30 секунд.

138. При изготовлении менисков лейкосапфира методом высокотемпературной деформации работы на установке с радиационным нагревом связаны с опасностью:- попадания в дыхательные пути графитовой пыли;- поражения электрическим током;- получения термических ожогов.

139. При работе на установках с радиационным нагревом необходимо соблюдать требования безопасности в соответствии с СТП 1АБ-5-83.

140. При работе следует пользоваться матерчатыми перчатками (ГОСТ 5007-87) и респиратором типа ШБ-1 «Лепесток».

141. СЫРЬЕ И ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

142. Лейкосапфир Графит МПГ Графит АРВ Сплав МВ-4МП Танталовая фольга Вольфрамовая фольга Молибден марки МЧ Бензин Б-70

143. Спирт ректифицированный технический Войлок

144. Перчатки нитяные Халаты хлопчатобумажные: ( для женщин) ( для мужчин) Коврик резиновый

145. ОСТ 3-3772-77 ТУ 01-58-69 ТУ 48-20-86-81 ТУ 14-1-28-92-80

146. ТУ 48-19-188-75 ТУ 48-19-272-83 ГОСТ1. ГОСТ 18300-72

147. ГОСТ 11621-73 ГОСТ 11622-73 ГОСТ 4998-781. Разработалс.н.с.н.с.

148. В.Н. Ветров Б.А. Игнатенков1. С подлинным1. Инспектор '