Nghiên cứu công nghệ gia công chóp khí động học từ gốm quang học KO-12

Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br /> <br /> <br /> Nghiªn cøu c«ng nghÖ gia c«ng<br /> chãp khÝ ®éng häc Tõ gèm quang häc ko-12<br /> NguyÔn quang hiÖp*, nguyÔn ngäc h­ng **,<br /> trÇn m¹nh tïng **, TRÇn v¨n hiÕn ***<br /> Tãm t¾t: Trªn c¬ së nghiªn cøu c¸c ®Æc ®iÓm vÒ cÊu tróc, tÝnh chÊt cña gèm<br /> quang häc KO-12 vµ lùa chän s¬ ®å gia c«ng, quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chãp<br /> khÝ ®éng häc tõ gèm quang häc KO-12 sö dông trang thiÕt bÞ hiÖn cã trong n­íc<br /> ®· ®­îc x©y dùng. KÕt qu¶ ®o kiÓm chÊt l­îng s¶n phÈm sau khi gia c«ng cho<br /> thÊy, s¶n phÈm cã c¸c chØ tiªu kü thuËt ®¹t yªu cÇu ®Ò ra vµ cã chÊt l­îng t­¬ng<br /> ®­¬ng víi chãp khÝ ®éng häc do LB Nga gia c«ng, chÕ t¹o.<br /> Tõ khãa: Gia c«ng quang häc, Gèm quang häc KO-12, Chãp khÝ ®éng häc.<br /> <br /> 1. më ®Çu<br /> <br /> Chãp khÝ ®éng häc (hay cßn gäi lµ chãp rÏ dßng) lµ mét linh kiÖn quang häc<br /> trong hÖ thèng quang häc ®Çu tù dÉn hång ngo¹i cña c¸c lo¹i vò khÝ thÕ hÖ míi. Nã<br /> th­êng cã h×nh d¹ng chám cÇu ®Ó ®¶m b¶o lùc c¶n khÝ ®éng häc cña kh«ng khÝ lµ<br /> nhá nhÊt. Ngoµi ra, chãp khÝ ®éng häc ®­îc lµm tõ vËt liÖu cã ®é truyÒn qua tèt<br /> trong d¶i phæ hång ngo¹i. §é truyÒn qua nµy kh«ng nh÷ng phô thuéc vµo vËt liÖu<br /> lµm chãp khÝ ®éng häc mµ cßn phô thuéc rÊt lín vµo chÊt l­îng gia c«ng nh­: ®é<br /> s¹ch bÒ mÆt, ®é nh¸m bÒ mÆt, sai lÖch kÝch th­íc, … Gèm quang häc KO-12 lµ vËt<br /> liÖu quang häc ®a tinh thÓ víi thµnh phÇn chÝnh lµ MgF2 nhËn ®­îc tõ ph­¬ng ph¸p<br /> Ðp nãng ch©n kh«ng trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao [1]. Víi hÖ sè d·n në<br /> nhiÖt nhá, chiÕt suÊt Ýt phô thuéc vµo sù thay ®æi cña nhiÖt ®é vµ ®é truyÒn qua<br /> trong d¶i phæ hång ngo¹i lµ t­¬ng ®èi lín nªn gèm quang häc KO-12 th­êng ®­îc<br /> sö dông ®Ó chÕ t¹o chãp khÝ ®éng häc. T¹i n­íc ta hiÖn nay, bªn c¹nh c¸c th«ng tin<br /> vÒ gèm KO-12 cßn rÊt h¹n chÕ th× ch­a cã bÊt cø c«ng bè khoa häc nµo vÒ gia<br /> c«ng c¬ khÝ, mµi vËt liÖu nµy. H¬n n÷a, khi nghiªn cøu c¸c tµi liÖu c«ng nghÖ vÒ<br /> gia c«ng gèm quang häc KO-12 [2] nhËn thÊy r»ng, c¸c trang thiÕt bÞ c«ng nghÖ<br /> hiÖn cã cña chóng ta ch­a thùc sù phï hîp. Do ®ã, viÖc nghiªn cøu c«ng nghÖ gia<br /> c«ng c¬ khÝ gèm quang häc KO-12 vµ mµi chãp khÝ ®éng häc trªn c¬ së c¸c trang<br /> thiÕt bÞ hiÖn cã lµ yªu cÇu cÊp thiÕt.<br /> <br /> 2. C«ng nghÖ gia c«ng gèm quang häc ko-12<br /> vµ chãp khÝ ®éng häc<br /> 2.1. §Æc ®iÓm cÊu tróc vµ tÝnh chÊt cña gèm quang häc KO-12<br /> CÊu tróc gèm quang häc ®a tinh thÓ KO-12 ®­îc t¹o bëi c¸c h¹t tinh thÓ cã<br /> kÝch th­íc tõ 0,2÷0,5μm (h×nh 1.a), cã ®Þnh h­íng tinh thÓ ngÉu nhiªn, cã biªn h¹t<br /> rÊt râ rµng; cßn thuû tinh quang häc cã cÊu tróc d¹ng v« ®Þnh h×nh (hay chÝnh x¸c<br /> h¬n lµ cÊu tróc tinh thÓ v« ®Þnh h×nh) (h×nh 1.b). C¸c tÝnh chÊt c¬ häc quan träng<br /> cña gèm quang häc KO-12 vµ mét sè m¸c thuû tinh quang häc phæ biÕn ®­îc ®­a<br /> ra trong b¶ng 1.<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN Qu©n sù, Sè 34, 12-2014 103<br />  VËt lý<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> (a) (b)<br /> H×nh 1. (a) H×nh ¶nh cÊu tróc tinh thÓ gèm KO-12;<br /> (b) h×nh ¶nh cÊu tróc thuû tinh quang häc.<br /> <br /> B¶ng 1. C¬ tÝnh cña gèm quang häc KO-12 vµ mét sè thuû tinh quang häc [1].<br /> Khèi l­îng M« ®un HÖ sè<br /> M« ®un øng suÊt uèn HÖ sè gi·n në<br /> §é cøng §é cøng tÕ dÞch<br /> VËt liÖu riªng,  ,<br /> theo Moss vi, GPa<br /> Young E,<br /> chuyÓn<br /> Poission  uèn, nhiÖt,  ·106,<br /> g/cm2 GPa  GPa 1/oC<br /> G, GPa<br /> Gèm KO-12 3,18 6,0-6,5 6,8-7,2 145,7 55,4 0,316 0,11-0,12 11,0<br /> Thuû tinh K8 2,52 5,0-6,0 7,0-7,5 80,7 33,4 0,209 0,15-0,21 760<br /> Thuû tinh ЛК7 2,30 5,0-6,0 6,0-6,5 67,9 28,5 0,191 0,15-0,18 440<br /> <br /> Thuû tinh ТФ3 4,46 5,0-6,0 4,7-5,0 55,1 22,5 0,221 0,14-0,18 950<br /> <br /> <br /> Tõ b¶ng 1 thÊy r»ng, gèm quang häc KO-12 vµ c¸c lo¹i thuû tinh quang häc<br /> th«ng dông cã ®é cøng t­¬ng ®­¬ng nhau. §iÒu nµy hoµn toµn phï hîp víi kÕt luËn<br /> trong [1, 4] khi cho r»ng, hiÖu suÊt mµi vµ ®é nh¸m bÒ mÆt cña gèm KO-12 kh¸c<br /> biÖt rÊt Ýt so víi thñy tinh quang häc K8. V× thÕ, ë c¸c nguyªn c«ng t¹o ph«i ban<br /> ®Çu, phay trßn, mµi mÞn cã thÓ sö dông c¸c thiÕt bÞ vµ dông cô t­¬ng tù nh­ khi gia<br /> c«ng thuû tinh quang häc K8. MÆt kh¸c, khi gia c«ng c¬ khÝ, do gèm KO-12 vµ<br /> thuû tinh quang häc cã cÊu tróc kh¸c nhau nªn sÏ cã c¬ chÕ ph¸ huû kh¸c nhau.<br /> C¸c nghiªn cøu cho r»ng, khi mµi gèm quang häc th× sù ph¸ huû vµ bong trãc vËt<br /> liÖu x¶y ra tr­íc tiªn t¹i c¸c biªn giíi h¹t hoÆc c¸c chç tÝch tô h¹t [1, 3, 4]. Khi ®ã,<br /> sù lan truyÒn cña vÕt nøt xuÊt hiÖn khi va ®Ëp gi÷a h¹t mµi vµ bÒ mÆt mµi sÏ bÞ<br /> ng¨n chÆn bëi cÊu tróc d¹ng ®a tinh thÓ cña gèm quang häc. Thuû tinh quang häc<br /> lµ vËt liÖu tinh thÓ v« ®Þnh h×nh, do kh«ng cã biªn giíi h¹t nh­ gèm quang häc nªn<br /> sù lan truyÒn c¸c vÕt nøt khi gia c«ng sÏ dÔ dµng h¬n vµ ®i s©u h¬n vµo bªn trong<br /> vËt liÖu. ChÝnh v× ®iÒu nµy mµ gèm quang häc cã chiÒu s©u cña líp bÒ mÆt bÞ h­<br /> h¹i thÊp h¬n so víi thuû tinh. Do ®ã, sù kh¸c nhau khi gia c«ng gèm quang häc<br /> KO-12 vµ thuû tinh quang häc chØ cã thÓ x¶y ra ë nguyªn c«ng ®¸nh bãng vµ rµ<br /> bãng do tèc ®é lÊy vËt liÖu ®i, chiÒu s©u líp bÒ mÆt bÞ h­ h¹i vµ ®é nh¸m cña bÒ<br /> mÆt nhËn ®­îc ë nguyªn c«ng mµi mÞn lµ kh¸c nhau. MÆt kh¸c, khi gia c«ng gèm<br /> KO-12, ë nguyªn c«ng mµi mÞn vµ ®¸nh bãng cÇn thªm nguyªn c«ng rµ bãng, bëi<br /> kh¸c víi thñy tinh quang häc, ë gèm quang häc kh«ng x¶y ra hiÖn t­îng thuû ho¸<br /> (t¸c dông víi n­íc).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 104 N. Q. HiÖp, …,T. V. HiÕn, "Nghiªn cøu c«ng nghÖ gia c«ng … gèm quang häc KO-12."<br /> Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br /> <br /> 2.2. Gia c«ng chãp khÝ ®éng häc lµm tõ gèm quang häc KO-12<br /> 2.2.1. C¸c yªu cÇu kü thuËt<br /> Chãp khÝ ®éng häc cã h×nh d¹ng chám cÇu, yªu cÇu vÒ ®é ®ång nhÊt c¬ tÝnh vµ<br /> quang häc cao, kh«ng ®­îc phÐp tån t¹i c¸c khuyÕt tËt trªn bÒ mÆt vµ bªn trong vËt<br /> liÖu. Ngoµi ra, khi gia c«ng ph¶i ®¶m b¶o kh«ng h×nh thµnh øng suÊt d­, biÕn d¹ng<br /> ph«i vµ ®¶m b¶o ®é ®ång nhÊt vÒ chiÒu dµy. Trªn h×nh 2 lµ b¶n vÏ ph«i (h×nh 2.a)<br /> vµ chi tiÕt chãp khÝ ®éng häc sau khi gia c«ng (h×nh 2.b). B¶ng 2 tr×nh bµy c¸c chØ<br /> tiªu kü thuËt cña chãp sau khi gia c«ng.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> (a) (b)<br /> H×nh 2. (a) C¸c th«ng sè cÊu h×nh cña ph«i chãp khÝ ®éng häc,<br /> (b) chi tiÕt sau khi gia c«ng.<br /> <br /> Trong c¸c chØ tiªu kü thuËt ®ã th× c¸c gi¸ trÞ cña ®é suy gi¶m bøc x¹ hång ngo¹i<br /> ë hai b­íc sãng λ1=2µm vµ λ2=4,5µm t­¬ng øng lµ   2  m vµ   4,5  m sÏ tù ®éng<br /> ®¹t ®­îc khi c¸c chØ sè kh¸c ®¹t yªu cÇu do sö dông ph«i tõ vËt liÖu gèm KO-12<br /> cña LB Nga ®· ®­îc kiÓm ®Þnh chÊt l­îng. ChÝnh v× vËy, vÊn ®Ò quan t©m ë ®©y lµ<br /> lùa chän chÕ ®é c«ng nghÖ, vËt liÖu mµi vµ ®¸nh bãng ®Ó ®¶m b¶o c¸c chØ tiªu vÒ<br /> sè vßng quang N , sai lÖch vßng quang N , ®é s¹ch P , ®é nh¸m bÒ mÆt Rz ,<br /> ®­êng kÝnh th«ng quang O , sai lÖch c¸c kÝch th­íc b¸n kÝnh cong bÒ mÆt R vµ<br /> ®é dµy r×a  .<br /> B¶ng 2. ChØ tiªu kü thuËt cña chãp khÝ ®éng häc sau khi gia c«ng [2].<br /> C¸c chØ<br />   2  m ,    4,5  m , O , Rz,  theo<br /> tiªu kü N N P R μm<br /> cm -1<br /> cm -1<br /> mm d×a, mm<br /> thuËt<br /> Gi¸ trÞ 0,189 0,06 5 1 V 0,1% 51 0,05 0,015<br /> <br /> <br /> 2.2.2. M« h×nh gia c«ng chãp khÝ ®éng häc<br /> Do chi tiÕt chãp khÝ ®éng häc cã h×nh d¹ng chám cÇu, yªu cÇu vÒ ®é ®ång nhÊt<br /> vÒ chiÒu dµy rÊt cao nªn cÇn ph¶i lùa chän ph­¬ng ph¸p gia c«ng hîp lý nh»m<br /> kiÓm so¸t ®­îc sai lÖch kÝch th­íc trong qu¸ tr×nh gia c«ng. BÒ mÆt chi tiÕt th«, tøc<br /> lµ chi tiÕt sau nguyªn c«ng mµi mÞn b»ng bét mµi th«, cã sai lÖch vÒ h×nh d¹ng vµ<br /> kÝch th­íc so víi chi tiÕt theo thiÕt kÕ b»ng l­îng d­ gia c«ng. Khi gia c«ng chi tiÕt<br /> d¹ng chám cÇu b»ng ph­¬ng ph¸p mµi nghiÒn tù do, l­îng d­ nµy lu«n lu«n bÞ giíi<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN Qu©n sù, Sè 34, 12-2014 105<br />  VËt lý<br /> <br /> h¹n bëi hai mÆt cÇu: mÆt cÇu cña ph«i ban ®Çu (chi tiÕt th«) vµ mÆt cÇu cña chi tiÕt<br /> cÇn gia c«ng. L­îng d­ nµy ®­îc ph©n bè kh«ng ®ång ®Òu theo diÖn tÝch bÒ mÆt<br /> ®­îc gia c«ng. Cã ba tr­êng hîp ph©n bè l­îng d­ gi÷a c¸c nguyªn c«ng nh­ sau:<br /> l­îng d­ nhá nhÊt t¹i biªn, l­îng d­ ph©n bè ®Òu vµ l­îng d­ nhá nhÊt t¹i ®Ønh<br /> chám cÇu (h×nh 3). Trong qu¸ tr×nh gia c«ng, t©m h×nh häc cña bÒ mÆt gia c«ng<br /> lu«n lu«n biÕn ®æi vµ cã xu h­íng tiÕn vÒ phÝa t©m chi tiÕt theo thiÕt kÕ, nghÜa lµ<br /> (Rph«i-R)→0.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 3. (a) S¬ ®å ph©n bè<br /> l­îng d­ gi÷a c¸c nguyªn c«ng<br /> nhá nhÊt Zmin t¹i biªn, (b)<br /> l­îng d­ ph©n bè ®Òu, (c)<br /> l­îng d­ nhá nhÊt Zmin t¹i ®Ønh<br /> chám cÇu.<br /> <br /> Tõ s¬ ®å ph©n bè l­îng d­ trªn ta lùa chän c¸c tham sè cña dông cô vµ chÕ ®é<br /> thiÕt bÞ ®Ó chñ ®éng t¹o ra ph©n bè c­êng ®é mµi mßn phï hîp víi ph©n bè l­îng<br /> d­. VÝ dô, trong tr­êng hîp Zmin t¹i biªn th× sÏ t¨ng c­êng ®é mµi mßn ë ®Ønh; khi<br /> Zmin t¹i ®Ønh chám cÇu th× t¨ng c­êng ®é mµi mßn ë biªn. B»ng c¸ch nµy cã thÓ<br /> nhanh chãng ®¹t ®­îc ®é chÝnh x¸c h×nh häc cña chi tiÕt.<br /> Trong qu¸ tr×nh gia c«ng chi tiÕt chãp khÝ ®éng häc chóng t«i lùa chän s¬ ®å<br /> gia c«ng ph©n bè l­îng d­ nhá nhÊt t¹i r×a khi sö dông dông cô gia c«ng d¹ng nÊm<br /> mµi, b¸t mµi vµ thiÕt bÞ gia c«ng hiÖn cã nh»m kiÓm so¸t ®é sai lÖch h×nh d¹ng vµ<br /> ®é ®ång nhÊt vÒ chiÒu dµy.<br /> 2.2.3. TiÕn tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chãp khÝ ®éng häc<br /> Trªn c¬ së c¸c nghiªn cøu ë trªn, nhãm t¸c gi¶ ®Ò xuÊt s¬ ®å tiÕn tr×nh c«ng<br /> nghÖ gia c«ng chi tiÕt chãp khÝ ®éng häc (h×nh 4). Mµi mÞn gèm quang häc KO-12<br /> ®­îc tiÕn hµnh b»ng bét mµi theo thø tù M28→M20→M10 víi kÝch th­íc h¹t<br /> trung b×nh t­¬ng øng lµ 28μm, 20μm vµ 10μm. Nguyªn c«ng mµi mÞn b»ng bét mµi<br /> M28 ®­îc tiÕn hµnh trªn m¸y mµi mét trôc Д-150, cßn bét mµi M20, M10 - trªn<br /> m¸y mµi mÞn 6ШП-100M. Sau ®ã tiÕn hµnh ®¸nh bãng b»ng bét mµi «xit CeO2<br /> (2÷3μm) ®­îc dïng ®Ó ®¸nh bãng thuû tinh vµ bét kim c­¬ng ACM 2/0, ACM 1/0,<br /> ACM 0,5/0 víi c¸c kÝch th­íc h¹t t­¬ng øng lµ 2μm, 1μm vµ 0,5μm ®­îc pha víi<br /> n­íc cÊt nh»m lùa chän bét ®¸nh bãng phï hîp. Nguyªn c«ng ®¸nh bãng ®­îc thùc<br /> hiÖn trªn m¸y ®¸nh bãng 6ПД-100А. Nguyªn c«ng rµ bãng b»ng n­íc còng ®­îc<br /> thùc hiÖn trªn m¸y ®¸nh bãng 6ПД-100А. VËt liÖu ®¸nh bãng vµ rµ bãng lµ keo<br /> ®¸nh bãng СП-3 trªn c¬ së nhùa th«ng cã ®é nhít lg   8,5  9, 0 ë 25oC, chÊt lµm<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 106 N. Q. HiÖp, …,T. V. HiÕn, "Nghiªn cøu c«ng nghÖ gia c«ng … gèm quang häc KO-12."<br /> Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br /> <br /> m¸t vµ b«i tr¬n lµ n­íc cÊt. Trong qu¸ tr×nh ®¸nh bãng vµ rµ bãng, chÊt l­îng bÒ<br /> mÆt ®­îc kiÓm tra b»ng d­ìng kiÓm vµ kÝnh lóp.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 4. S¬ ®å tiÕn tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt chãp khÝ ®éng häc b»ng<br /> gèm quang häc KO-12.<br /> <br /> KÕt qu¶ ®¸nh bãng gèm quang häc KO-12 b»ng «xit CeO2 theo quy tr×nh c«ng<br /> nghÖ gia c«ng thuû tinh quang häc K8 kh«ng cho kÕt qu¶ mong muèn. BÒ mÆt<br /> kh«ng ®¹t ®­îc c¸c chØ tiªu kü thuËt ( N , N ) theo yªu cÇu, líp gèm KO-12 bÞ mµi<br /> mßn rÊt Ýt. §iÒu nµy ®­îc gi¶i thÝch lµ do «xÝt CeO2 cã ®é cøng t­¬ng ®­¬ng víi<br /> gèm KO-12 vµ nh­ vËy kh«ng thÓ sö dông bét nµy ®Ó ®¸nh bãng gèm KO-12. ViÖc<br /> sö dông bét kim c­¬ng ACM 1/0 ®Ó ®¸nh bãng ®¶m b¶o nhËn ®­îc gi¸ trÞ vßng<br /> quang vµ sai lÖch h×nh d¹ng ( N , N ) theo yªu cÇu nh­ng trªn bÒ mÆt chi tiÕt cßn<br /> cã nhiÒu vÕt x­íc nhá vµ kh«ng thÓ lo¹i bá ®­îc ë nguyªn c«ng rµ bãng nh»m ®¹t<br /> ®é s¹ch bÒ mÆt ( P  V ); cßn khi sö dông bét kim c­¬ng ACM 2/0 th× trªn bÒ mÆt<br /> cã nh÷ng vÕt x­íc th« h¬n so víi khi dïng bét kim c­¬ng ACM 1/0. ChÝnh v× vËy,<br /> nhãm t¸c gi¶ ®· chuyÓn sang sö dông bét kim c­¬ng mÞn h¬n ACM 0,5/0. Sau khi<br /> rµ bãng b»ng n­íc cÊt c¶ ba th«ng sè ( N , N , P ) ®Òu ®¹t yªu cÇu. Tuy nhiªn sö<br /> dông bét kim c­¬ng ACM 0,5/0 kÐo dµi thêi gian ®¸nh bãng rÊt l©u, tíi gÇn 4h so<br /> víi kho¶ng 2h khi sö dông bét ACM 1/0.<br /> <br /> 3. ®o kiÓm chÊt l­îng chi tiÕt sau gia c«ng<br /> Chãp khÝ ®éng häc sau khi gia c«ng xong ®­îc kiÓm tra c¸c chØ tiªu vÒ ®é<br /> truyÒn qua, ®é nh¸m bÒ mÆt, x¸c ®Þnh vßng quang vµ sai lÖch vßng quang, ®é s¹ch<br /> bÒ mÆt vµ so s¸nh víi chãp khÝ ®éng häc do phÝa LB Nga gia c«ng.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a) b)<br /> H×nh 5. (a) Chãp khÝ ®éng häc sau khi gia c«ng, (b) h×nh ¶nh ®o sè vßng quang<br /> b»ng d­ìng thuû tinh.<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN Qu©n sù, Sè 34, 12-2014 107<br />  VËt lý<br /> <br /> <br /> KÕt qu¶ ®o sè vßng quang b»ng d­ìng thuû tinh cho kÕt qu¶ N  5 , phï hîp<br /> víi yªu cÇu thiÕt kÕ (h×nh 5). Sai sè h×nh d¹ng bÒ mÆt chãp khÝ ®éng häc sau gia<br /> c«ng hoµn thiÖn ®­îc kiÓm tra b»ng giao thoa kÕ VeriFire XP/D (h×nh 6), trong ®ã<br /> d lµ ®é réng cña v©n giao thoa, Δd lµ ®é cong cña v©n giao thoa. KÕt qu¶ h×nh ¶nh<br /> giao thoa ®· chØ ra r»ng sai sè vßng quang N  1 , ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vÒ h×nh<br /> d¹ng theo yªu cÇu kü thuËt ®Ò ra.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 6. H×nh ¶nh ®o sai lÖch h×nh d¹ng chãp khÝ ®éng häc sau gia c«ng.<br /> <br /> KÕt qu¶ chôp ¶nh bÒ mÆt chi tiÕt chãp khÝ ®éng häc sau khi gia c«ng hoµn thiÖn<br /> trªn kÝnh hiÓn vi quang häc Observer.D1M thÊy r»ng, chÊt l­îng bÒ mÆt gia c«ng<br /> t­¬ng ®­¬ng víi chÊt l­îng cña phÝa Nga (h×nh 7). Trªn bÒ mÆt cã nh÷ng vÕt x­íc<br /> mê, ®iÓm chÊm nhá, chÊt l­îng t­¬ng øng víi cÊp V ®é s¹ch bÒ mÆt (theo GOST<br /> 11141-84 cña LB Nga [5]).<br /> KÕt qu¶ ®o ®é nh¸m vµ c«ng tua bÒ mÆt chi tiÕt sau gia c«ng hoµn thiÖn trªn<br /> thiÕt bÞ Veeco Dektak 150 cho kÕt qu¶ ®é nh¸m Rz=10÷30Ǻ, nhá h¬n nhiÒu so víi<br /> b­íc sãng hång ngo¹i tõ môc tiªu (1÷6μm) nªn sÏ kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn kh¶ n¨ng<br /> cho bøc x¹ hång ngo¹i truyÒn qua cña chãp khÝ ®éng häc; cßn bÒ mÆt vËt liÖu sau<br /> khi rµ bãng t­¬ng ®èi ®ång nhÊt (h×nh 8).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a) b)<br /> <br /> H×nh 7. (a) H×nh ¶nh bÒ mÆt chi tiÕt sau gia c«ng hoµn thiÖn trong n­íc,<br /> (b) h×nh ¶nh bÒ mÆt s¶n phÈm cña LB Nga.<br /> <br /> <br /> 108 N. Q. HiÖp, …,T. V. HiÕn, "Nghiªn cøu c«ng nghÖ gia c«ng … gèm quang häc KO-12."<br /> Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 8. Gi¶n ®å c«ng tua bÒ mÆt chi tiÕt sau gia c«ng.<br /> C¸c phÐp ®o ®é truyÒn qua cña bøc x¹ hång ngo¹i trong d¶i b­íc sãng tõ<br /> 1÷7μm ®­îc thùc hiÖn trªn thiÕt bÞ FT/IR-6300. KÕt qu¶ ®o kiÓm (h×nh 9) thÊy<br /> r»ng chãp khÝ ®éng häc cho h¬n 80% bøc x¹ hång ngo¹i ®i qua trong d¶i b­íc<br /> sãng tõ 1,5÷6,5μm. §é truyÒn qua cña ph«i kÐm h¬n so víi s¶n phÈm gia c«ng<br /> hoµn thiÖn lµ do ¶nh h­ëng cña ®é dµy vµ chÊt l­îng bÒ mÆt cña ph«i. S¶n phÈm<br /> gia c«ng hoµn thiÖn cã chiÒu dµy máng h¬n vµ chÊt l­îng bÒ mÆt tèt h¬n. Tõ ®©y,<br /> cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc c¸c chØ sè suy gi¶m bøc x¹ hång ngo¹i t¹i hai b­íc sãng<br /> λ1=2µm vµ λ2=4,5µm t­¬ng øng víi hai kªnh lµm viÖc cña ®Çu tù dÉn hång ngo¹i<br /> theo c«ng thøc sau [1]:<br />  ( )  (1/  ) lg  ( ),<br /> trong ®ã, σ lµ chiÒu dµy cña mÉu ®o, mm;  ( ) lµ hÖ sè truyÒn qua cña bøc x¹<br /> hång ngo¹i.<br /> KÕt qu¶ tÝnh to¸n:  (1 )  0, 038cm1 vµ  (2 )  0, 033cm1 , nh­ vËy gi¸ trÞ cña chóng<br /> tháa m·n yªu cÇu kü thuËt ®· ®Ò ra (b¶ng 2).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 9. Gi¶n ®å ®o ®é truyÒn qua bøc x¹ hång ngo¹i cña:<br /> 1 - ph«i tõ vËt liÖu gèm KO-12; 2 - chãp khÝ ®éng häc sau khi gia c«ng.<br /> 4. KÕt luËn<br /> Nh­ vËy, dùa trªn c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm, nhãm t¸c<br /> gi¶ ®· lùa chän ®­îc ph­¬ng ph¸p gia c«ng vµ x©y dùng ®­îc quy tr×nh c«ng nghÖ<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN Qu©n sù, Sè 34, 12-2014 109<br />  VËt lý<br /> <br /> gia c«ng chãp khÝ ®éng häc tõ gèm quang häc KO-12 trªn c¬ së c¸c trang thiÕt bÞ<br /> hiÖn cã trong n­íc. C¸c kÕt qu¶ ®o kiÓm chøng minh r»ng, c¸c chi tiªu kü thuËt cña<br /> s¶n phÈm sau gia c«ng ®¹t yªu cÇu ®Ò ra vµ t­¬ng ®­¬ng víi s¶n phÈm cña LB Nga.<br /> KÕt qu¶ nµy cã ý nghÜa quan träng trong viÖc thùc hiÖn môc tiªu tõng b­íc lµm chñ<br /> c«ng nghÖ gia c«ng, chÕ t¹o chãp khÝ ®éng häc nãi riªng vµ toµn bé côm vá ®Çu tù<br /> dÉn hång ngo¹i cña c¸c lo¹i vò khÝ thÕ hÖ míi nãi chung.<br /> <br /> Tµi liÖu tham kh¶o<br /> [1]. Окатов М.А. “Справочник технолога-оптика”. Политехника Санкт-Петербург,<br /> 2004. - 679 с.<br /> [2]. “Техническое описание и инструкция по эксплуатации 9К38 ТО”. М:<br /> Военное издательство, 1987. – 136 c.<br /> [3]. Hao Hu, Yifan Dai, Chaoliang Guan, Ziqiang Yin, Zhaoze Li. “Deterministic<br /> manufacturing technologies for polycrystalline magnesium fluoride conformal<br /> domes”. Proc. SPIE 7655, 5th International Symposium on Advanced Optical<br /> Manufacturing and Testing Technologies: Advanced Optical Manufacturing<br /> Technologies, 765526, October 06, 2010.<br /> [4]. Гаврищук Е.М. “Влияние условий полирования на качество обработки<br /> оптических поверхностей элементов из селенида цинка для изделий,<br /> работающих в ИК диапазоне”. Прикладная физика, 2005. № 5. С.<br /> 107−111.<br /> [5]. ГОСТ 11141-84. “Детали оптические. Классы чистоты поверхностей.<br /> Методы контроля”.М.: Изд-во стандартов, 1984. - 15 с..<br /> <br /> abstract<br /> Research of TECHNOLOGICAL processing for the<br /> aerodynamic dome made of Optical ceramics KO-12<br /> <br /> Basing on the research of structure characteristics and properties of<br /> optical ceramics KO-12 and the selection procedure diagram, the authors<br /> have proposed the technological process for processing the aerodynamic<br /> dome made of optical ceramics KO-12 by on currently existing<br /> equipments. The results of quality testing of final product show a good<br /> agreement with the predetermined requirements and equivalent of Russian<br /> Federation´s product.<br /> Keywords: Optical manufacturing, Optical ceramics KO-12, Aerodynamic domes<br /> <br /> NhËn bµi ngµy 11 th¸ng 07 n¨m 2014<br /> Hoµn thiÖn ngµy 28 th¸ng 09 n¨m 2014<br /> ChÊp nhËn ®¨ng ngµy 05 th¸ng 12 n¨m 2014<br /> §Þa chØ: * Bé m«n KhÝ tµi quang häc - Häc viÖn Kü thuËt Qu©n sù;<br /> ** ViÖn C«ng nghÖ - Tæng côc C«ng nghiÖp Quèc phßng;<br /> *** XÝ nghiÖp X23 - Tæng côc C«ng nghiÖp Quèc phßng.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 110 N. Q. HiÖp, …,T. V. HiÕn, "Nghiªn cøu c«ng nghÖ gia c«ng … gèm quang häc KO-12."<br />