一种用银纸包覆CVD ZnS红外光学材料热等静压处理方法技术

一种用银纸包覆CVD ZnS红外光学材料热等静压处理方法，将用银纸完全包覆的CVD ZnS晶体放入热等静压密闭腔室内，抽真空后通入惰性气体氩气，对腔内进行高温高压处理。本发明专利技术用银纸包覆CVD ZnS红外光学材料热等静压处理方法，其可以消除Zn、S的非化学计量配比和晶界处的孔洞、夹杂，消除因Zn‑H键而造成6.2μm波长左右出现吸收，降低CVD ZnS材料内部的缺陷和散射中心，拓宽透过波段，提高光学透过率。

A method of hot isostatic pressing for CVD ZnS infrared optical material coated with silver paper

【技术实现步骤摘要】
一种用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法
本专利技术属于红外光学材料
，特别是一种用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法。
技术介绍
ChemicalVaporDepositionZincSulfide，简称标准硫化锌(CVDZnS)，是指高温下采用化学气相沉积法制备的硫化锌产品，是一种优异的红外光学材料，在8-12μm波长范围内有良好红外透射性能，在可见光范围内时透射性能极差。然而，为了提高CVDZnS材料在可见范围的透射性能，降低CVDZnS材料内部的缺陷和散射中心，拓宽透过波段，提高光学透过率，经常在材料的表面包覆一层金属纸。目前常用包覆手段有钴、铁材料包覆，但是这些包覆手段对消除散射中心和晶界处的孔洞、夹杂作用小，无法消除Zn-H键在6.2μm波长左右出现吸收，并且通过这些方法处理获得CVDZnS透过波段和光学透过率都几乎无变化，成为业界一大难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法，其可以消除Zn、S的非化学计量配比和晶界处的孔洞、夹杂，消除因Zn-H键而造成6.2μm波长左右出现的吸收，降低CVDZnS材料内部的缺陷和散射中心，拓宽透过波段，提高光学透过率。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法，包括下列步骤：A.将CVDZnS样品表面进行光学加工处理，使其表面粗糙度Ra＝0.06～0.09μm；B.然后将加工处理好的厚度为4mm的CVDZnS样品放入装有乙醇的超声波清洗池里清洗，清洗时间为10～20min，清洗完成后取出并用干净纱布擦拭掉表面残留乙醇；C.将晾干的CVDZnS样品用厚度为0.1～0.3mm的银纸包覆，放入热等静压密闭腔室内，对腔室进行抽真空，然后通入氩气，控制热等静压腔内压力为120～150Mpa，升温速率0.3～0.5℃/min，热等静压腔内处理温度为800～900℃，处理时间60～80h，降温速率0.2～0.4℃/min。优选的，所述步骤A中，表面粗糙度Ra＝0.08μm。优选的，所述步骤B中，所述乙醇纯度为99.9％，清洗时间为15min。优选的，所述步骤C中，所述银纸的厚度为0.2mm。优选的，所述步骤C中，控制热等静压腔内压力为130Mpa。优选的，所述步骤C中，升温速率为0.4℃/min，热等静压腔内处理温度为890℃，处理时间70h，降温速率为0.3℃/min。优选的，所述步骤C中，通入的氩气纯度为99.99％。本专利技术的有益效果是：本专利技术用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法，其可以消除Zn、S的非化学计量配比和晶界处的孔洞、夹杂，消除因Zn-H键而造成6.2μm波长左右出现吸收，降低CVDZnS材料内部的缺陷和散射中心，拓宽透过波段，提高光学透过率。附图说明图1是本专利技术用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法的流程示意图。图2是本专利技术用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法处理的CVDZnS与空白处理及其他金属包覆处理的CVDZnS在0.38μm-2μm的透过光谱图。图3是本专利技术用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法处理的CVDZnS与空白处理及其他金属包覆处理的CVDZnS在2μm-16μm的透过光谱图。具体实施方式为使本专利技术的技术路线更加清晰明了，下面将结合
技术实现思路
和附图对本专利技术实施方案作进一步详细描述。如图1所示，本专利技术提供的一种用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法，将用银纸完全包覆的CVDZnS晶体放入热等静压密闭腔室内，抽真空后通入惰性气体氩气，对腔内进行高温高压处理。以下通过对比实验，来说明本专利技术用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法处理的CVDZnS与空白处理及其他金属包覆处理的CVDZnS的光学透过率的区别。首先将CVDZnS表面进行光学加工处理，表面粗糙度Ra＝0.08μm，然后将加工处理好的厚度为4mm的样品放入装有乙醇(纯度为99.9％)的超声波清洗池里清洗，清洗时间为15min，清洗完成后取出并用干净纱布擦拭掉表面残留乙醇。将晾干的CVDZnS分为五组，其中三组分别用厚度为0.2mm的银纸、钴纸、铁纸包覆，剩余两组不进行包覆。将三组包覆金属纸的样品，以及一组未包覆金属纸的样品，按照图1所示流程，分别放入热等静压密闭腔室内，对腔室进行抽真空，然后通入氩气，控制热等静压腔内压力为130Mpa，升温速率0.4℃/min，热等静压腔内处理温度为890℃，处理时间70h，降温速率0.3℃/min，待处理完成后取出样品进行光学透过测试，同时将剩余一组未包覆金属纸的样品直接进行光学透过测试，透过光谱图如图2、图3所示，其中，标注“Ag”的曲线是用银纸包覆处理后的CVDZnS在0.38μm-2μm与2μm-16μm的透过光谱图，标注“Co”的曲线是用钴纸包覆处理后的CVDZnS在0.38μm-2μm与2μm-16μm的透过光谱图；标注“Fe”的曲线是用铁纸包覆处理后的CVDZnS在0.38μm-2μm与2μm-16μm的透过光谱图；标注“nometal”的曲线是无任何材料包覆处理后的CVDZnS在0.38μm-2μm与2μm-16μm的透过光谱图；标注“notreatment”的曲线是处理前的CVDZnS在0.38μm-2μm与2μm-16μm的透过光谱图。本专利技术将CVDZnS放入以氩气为传压介质的密闭腔室内，表面被银纸包覆，不仅可以提高CVDZnS所处区域的温度一致性，降低材料残余应力，还能够吸附出材料内部的氢、氧杂质；对腔内通入氩气能够使被处理的CVDZnS各向均衡受压，能够消除Zn、S的非化学计量配比和晶界处的孔洞、夹杂，消除因Zn-H键而造成6.2μm波长左右出现的吸收，降低CVDZnS材料内部的缺陷和散射中心，拓宽透过波段，提高光学透过率。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术的结构作任何形式上的限制。凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术的技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用银纸包覆CVD ZnS红外光学材料热等静压处理方法，其特征在于，包括下列步骤：/nA.将CVD ZnS样品表面进行光学加工处理，使其表面粗糙度Ra＝0.06～0.09μm；/nB.然后将加工处理好的厚度为4mm的CVD ZnS样品放入装有乙醇的超声波清洗池里清洗，清洗时间为10～20min，清洗完成后取出并用干净纱布擦拭掉表面残留乙醇；/nC.将晾干的CVD ZnS样品用厚度为0.1～0.3mm的银纸包覆，放入热等静压密闭腔室内，对腔室进行抽真空，然后通入氩气，控制热等静压腔内压力为120～150Mpa，升温速率0.3～0.5℃/min，热等静压腔内处理温度为800～900℃，处理时间60～80h，降温速率0.2～0.4℃/min。/n

【技术特征摘要】
1.一种用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法，其特征在于，包括下列步骤：
A.将CVDZnS样品表面进行光学加工处理，使其表面粗糙度Ra＝0.06～0.09μm；
B.然后将加工处理好的厚度为4mm的CVDZnS样品放入装有乙醇的超声波清洗池里清洗，清洗时间为10～20min，清洗完成后取出并用干净纱布擦拭掉表面残留乙醇；
C.将晾干的CVDZnS样品用厚度为0.1～0.3mm的银纸包覆，放入热等静压密闭腔室内，对腔室进行抽真空，然后通入氩气，控制热等静压腔内压力为120～150Mpa，升温速率0.3～0.5℃/min，热等静压腔内处理温度为800～900℃，处理时间60～80h，降温速率0.2～0.4℃/min。


2.根据权利要求1所述的用银纸包覆CVDZnS红外光学材料热等静压处理方法，其特征在于：所述步骤A中，表面粗糙度Ra＝0.08μm。


3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭立，赵永田，杨海，魏乃光，袁琴，杨建纯，石红春，李冬旭，黎建明，
申请(专利权)人：有研国晶辉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13