Спосіб виготовлення виробів з оптичних та сцинтиляційних матеріалів

29878 Запропонований винахід відноситься до технології виготовлення виробів із моно- та полікристалів, зокрема, до способів одержання виробів із оптичних та сцинтиляційних матеріалів великої площини, які можуть бути використані в лазерній, космічній техніці (як вікна), медичній діагностиці (детектори великої площини і довгі лінійки), а також в інших областях науки і техніки. Відомий ряд способів одержання пластин великої площини з оптичних та сцинтиляційних матеріалів. Найбільш перспективними з них є: спосіб розрізання великогабаритних заготовок на плоскі пластини, гаряче формування, а також способи, які поєднують елементи розрізання і формування. Відомий спосіб одержання дисків і пластин, оснований на механічному розрізанні великогабаритних монокристалічних заготовок. Диски одержують шляхом розрізання циліндричної заготовки перпендикулярно її осі, а пластини - розрізанням заготовки паралельно або під кутом до осі. Розрізання виконують нитяною пилкою, якщо кристали водорозчинні, або використовують інший ріжучий пристрій, якщо кристали не розчиняються у воді (алмазні інструменти або інші пилки) (А. с. СССР № 340441 МКЛ B01J1/00, 1970). Недоліком цього способу є те, що тільки 20-30% заготовки йде на виготовлення виробів (залишки йдуть у відходи). Граничний розмір пластини визначається геометричними розмірами заготовки. Відомий спосіб одержання плоских виробів шляхом нагрівання заготовки до температури на 50-200°С нижче температури плавлення з наступною деформацією методом осадки. Суть способу полягає в тому, що заготовку розміщують в пресформі у вигляді двох паралельних площин, котрі жорстко прикріплені до верхньої і нижньої частин гідравлічного пресу, гріють до необхідної температури і деформують (Патент США № 933970 від 20.01.1976, кл. В29О11/00). До числа недоліків цього способу слід віднести той факт, що при температурах вище 200-300°С оптичні та сцинтиляційні матеріали (це, в більшості випадків, галогеніди лужних металів) прилипають до пресформи і при охолодженні із-за великої різниці в коефіцієнтах теплового розширення тріскаються і руйнуються. Крім того, при деформації має місце деформаційне зміцнення матеріалу, а тому, швидко зростає навантаження, що веде до жорстких вимог до міцнісних характеристик матеріалів прес- форми. У зв'язку з цими недоліками цей спосіб не знайшов промислового використання. Більш близьким за технічною суттю до запропонованого є спосіб, згідно з яким від циліндричної заготовки відрізають, аксіально її боковій поверхні, оболонку завтовшки h, довжиною не більше 3,14R, де R - радіус заготовки. Після цього одержану оболонку у вигляді напівциліндра розміщують в пресформі, котра складається з двох паралельних пластин, які жорстко зв'язані з верхньою і нижньою плитами гідравлічного пресу, гріють до температури 450-600°С з швидкістю 30-50°С/г, витримують при цій температурі 1-2 години. За допомогою гідравлічного пресу оболонку розпрямляють, а потім охолоджують до кімнатної температури з швидкістю 30-50°С/г, витримують при кімнатній температурі 1-2 години і виймають плоский виріб з пресформи. В результаті отримують плоску пластину, котра має ширину, що дорівнює висоті заготовки, товщину h і довжину І£pR. При необхідності одержати виріб більших розмірів, виріб після розпрямлення деформують методом осадки до товщини h1