本發(fā)明涉及厚尺寸的板材加工，具體涉及一種厚尺寸硒化鋅板材及其加工方法。

背景技術(shù)：

1、厚尺寸硒化鋅是一種軍民兩用的高新技術(shù)產(chǎn)品，它在10.6微米處具有低吸收、高透過率，可以被加工成棱鏡、透鏡、整流罩等光學(xué)窗口，被廣泛應(yīng)用在紅外制導(dǎo)、紅外探測、紅外成像、大功率二氧化碳激光器、紅外夜視系統(tǒng)等，是我國核心關(guān)鍵材料，對我國武器裝備、重大科學(xué)儀器等社會領(lǐng)域發(fā)展起到重要的基礎(chǔ)支撐作用。

2、目前硒化鋅生長采用化學(xué)氣相沉積法(cvd)技術(shù)制備，在化學(xué)氣相沉積中過程復(fù)雜，周期較長，在此過程中工藝參數(shù)的變化以及穩(wěn)定性都會影響材料性能，材料內(nèi)部可能會出現(xiàn)多種形式的缺陷，例如霧層、亮點(diǎn)等，為確定內(nèi)部材料需要在使用前進(jìn)行拋光處理；而現(xiàn)有技術(shù)是針對常規(guī)的cvd硒化鋅沉積板材加工而設(shè)定的加工方法，主要步驟為：(1)將厚尺寸硒化鋅板材的上下表面進(jìn)行平磨處理；(2)將平磨處理后的厚尺寸硒化鋅板材直接升溫至90℃進(jìn)行拋光機(jī)拋光接頭的粘接；(3)散熱板降溫至室溫后進(jìn)行拋光處理。

3、常規(guī)的cvd硒化鋅沉積板材的厚度為20-35mm，現(xiàn)有技術(shù)對常規(guī)的硒化鋅板材進(jìn)行加工時由于厚度較小，因此加工過程中應(yīng)力較小，并不會產(chǎn)生什么問題；但是在用于厚尺寸硒化鋅板材時(35mm以上)，整體應(yīng)力較大，在加工過程中的搬運(yùn)、機(jī)械加工、拋光、加熱、降溫等環(huán)節(jié)產(chǎn)生應(yīng)力疊加，導(dǎo)致產(chǎn)品加工過程中容易出現(xiàn)內(nèi)裂，導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。

4、因此需要尋找一種針對厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，避免加工過程中出現(xiàn)內(nèi)裂，導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于，提供一種厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，采用該加工方法可以在加工過程中充分釋放和減少應(yīng)力的產(chǎn)生，能夠大幅降低厚尺寸硒化鋅板材加工過程中產(chǎn)生內(nèi)裂的幾率。

2、本發(fā)明另一目的在于，提供一種厚尺寸硒化鋅板材，該厚尺寸硒化鋅板材無內(nèi)裂，具有極高的應(yīng)用價值。

3、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，所述厚尺寸硒化鋅板材的厚度為35-70mm，包括如下步驟：

4、步驟1：將厚尺寸硒化鋅板材的上下表面進(jìn)行平磨處理；

5、步驟2：將平磨處理后的厚尺寸硒化鋅板材升溫至50℃后保溫20-30min，然后以1-2℃/min的升溫速度升溫至60℃后保溫20-30min；

6、步驟3：步驟2保溫結(jié)束后以1-2℃/min的升溫速度升溫至75℃后保溫10min，過程中每升溫5℃即保溫10min；

7、步驟4：以1-1.5℃/min的升溫速度升溫至90℃后進(jìn)行拋光接頭粘接，自然冷卻至室溫后靜置12-14h；

8、步驟5：將步驟4得到的厚尺寸硒化鋅板材進(jìn)行拋光處理。

9、由于步驟1產(chǎn)生的應(yīng)力較高，因此在粘接拋光接頭的升溫過程中的熱應(yīng)力控制非常重要；本發(fā)明通過步驟2在升溫至50℃后進(jìn)行第一次保溫來確保厚尺寸硒化鋅板材均勻受熱，使得厚尺寸硒化鋅板材內(nèi)部各處的應(yīng)力差異減少，減少了內(nèi)裂的發(fā)生幾率，然后進(jìn)一步升溫至60℃進(jìn)行保溫降低應(yīng)力差；并且在步驟3、步驟4中通過控制后續(xù)升溫的升溫速率、升溫幅度、保溫時間和靜置操作來減少厚尺寸硒化鋅板材內(nèi)部各處的應(yīng)力差異的同時，有效消除步驟1產(chǎn)生的應(yīng)力，大幅降低了厚尺寸硒化鋅板材發(fā)生內(nèi)裂的幾率。

10、優(yōu)選的，所述步驟3和步驟4之間還包括步驟a：將步驟3保溫完成后的厚尺寸硒化鋅板材靜置，自然冷卻使厚尺寸硒化鋅板材溫度降至68-71℃。

11、通過步驟a的冷卻降溫，能夠有效消除整個粘接拋光接頭的升溫過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力，進(jìn)一步降低了厚尺寸硒化鋅板材發(fā)生內(nèi)裂的幾率。

12、進(jìn)一步的，所述步驟1的具體操作為：對厚尺寸硒化鋅板材的上下表面依次進(jìn)行粗磨、精磨和光磨處理，然后靜置12h，上表面粗磨的厚度為3-5mm或磨平面積≥85％，精磨的厚度為0.3mm，下表面粗磨的厚度為0.5-1mm或磨平面積≥95％，精磨的厚度為0.3mm，光磨的時間為60s。

13、步驟1對厚尺寸硒化鋅板材的上下表面進(jìn)行平磨處理后，靜置一段時間可以有效的減少平磨處理帶來的應(yīng)力存留，結(jié)合步驟2-4的操作，可以有效降低厚尺寸硒化鋅板材發(fā)生內(nèi)裂的幾率。

14、優(yōu)選的，粗磨的轉(zhuǎn)速為10-20rpm、進(jìn)給速度為0.2-0.8mm/min；精磨的轉(zhuǎn)速為10-20rpm、進(jìn)給速度為0.2-0.8mm/min；光磨的轉(zhuǎn)速為10-20rpm。

15、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，通過控制平磨處理過程中粗磨、精磨和光磨處理的轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度能夠有效減少平磨處理過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。

16、進(jìn)一步的，所述步驟5的具體操作為：將步驟4粘接了拋光接頭的厚尺寸硒化鋅板材在拋光機(jī)中依次進(jìn)行精磨、粗拋、精拋處理得到加工完成的厚尺寸硒化鋅板材；其中精磨的主軸轉(zhuǎn)速為30rpm、擺軸轉(zhuǎn)速為20rpm；粗拋的主軸轉(zhuǎn)速為50rpm、擺軸轉(zhuǎn)速為30rpm；精拋的主軸轉(zhuǎn)速為30rpm、擺軸轉(zhuǎn)速為20rpm。

17、同樣的，通過控制精磨、粗拋、精拋處理的主軸轉(zhuǎn)速和擺軸轉(zhuǎn)速可以有效減少拋光處理過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，有效降低厚尺寸硒化鋅板材產(chǎn)生內(nèi)裂的幾率。

18、本發(fā)明還公開了一種厚尺寸硒化鋅板材，采用上述的厚尺寸硒化鋅板材的加工方法加工得到。

19、優(yōu)選的，所述厚尺寸硒化鋅板材的尺寸為600mm*600mm*55mm或400mm*400mm*45mm。

20、有益效果

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開了一種厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，通過控制粘接拋光接頭的升溫過程中的升溫速率、升溫幅度、保溫時間及靜置處理時間，能夠有效確保厚尺寸硒化鋅板材均勻受熱，減少了厚尺寸硒化鋅板材的內(nèi)部熱應(yīng)力差異，并且在一定程度上消除了部分熱應(yīng)力，從而降低了厚尺寸硒化鋅板材產(chǎn)生內(nèi)裂的幾率，提高了產(chǎn)品的良品率。

技術(shù)特征：

1.一種厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，所述厚尺寸硒化鋅板材的厚度為35-70mm，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，其特征在于，所述步驟3和步驟4之間還包括步驟a：將步驟3保溫完成后的厚尺寸硒化鋅板材靜置，自然冷卻使厚尺寸硒化鋅板材溫度降至68-71℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，其特征在于，所述步驟1的具體操作為：對厚尺寸硒化鋅板材的上下表面依次進(jìn)行粗磨、精磨和光磨處理，然后靜置12h，上表面粗磨的厚度為3-5mm或磨平面積≥85％，精磨的厚度為0.3mm，下表面粗磨的厚度為0.5-1mm或磨平面積≥95％，精磨的厚度為0.3mm，光磨的時間為60s。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，其特征在于，粗磨的轉(zhuǎn)速為10-20rpm、進(jìn)給速度為0.2-0.8mm/min；精磨的轉(zhuǎn)速為10-20rpm、進(jìn)給速度為0.2-0.8mm/min；光磨的轉(zhuǎn)速為10-20rpm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，其特征在于，所述步驟5的具體操作為：將步驟4粘接了拋光接頭的厚尺寸硒化鋅板材在拋光機(jī)中依次進(jìn)行精磨、粗拋、精拋處理得到加工完成的厚尺寸硒化鋅板材；其中精磨的主軸轉(zhuǎn)速為30rpm、擺軸轉(zhuǎn)速為20rpm；粗拋的主軸轉(zhuǎn)速為50rpm、擺軸轉(zhuǎn)速為30rpm；精拋的主軸轉(zhuǎn)速為30rpm、擺軸轉(zhuǎn)速為20rpm。

6.一種厚尺寸硒化鋅板材，采用如權(quán)利要求1-5任一所述的厚尺寸硒化鋅板材的加工方法加工得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于厚尺寸的板材加工技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種厚尺寸硒化鋅板材及其加工方法，該厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，包括步驟1：將厚尺寸硒化鋅板材的上下表面進(jìn)行平磨處理；步驟2：將平磨處理后的厚尺寸硒化鋅板材升溫至50℃后保溫20?30min，然后以1?2℃/min的升溫速度升溫至60℃后保溫20?30min；步驟3：步驟2保溫結(jié)束后以1?2℃/min的升溫速度升溫至75℃后保溫10min，過程中每升溫5℃即保溫10min；步驟4：以1?1.5℃/min的升溫速度升溫至90℃后進(jìn)行拋光接頭粘接，自然冷卻至室溫后靜置12?14h。本發(fā)明公開了一種厚尺寸硒化鋅板材的加工方法，通過控制粘接拋光接頭的升溫過程中的升溫速率、升溫幅度、保溫時間及靜置處理時間，能夠有效降低厚尺寸硒化鋅板材產(chǎn)生內(nèi)裂的幾率。

技術(shù)研發(fā)人員：鄒宏宇,王芝琳,孫超,王藝娜,尹士平,梁永生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽光智科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19