本发明专利技术公开了一种金属材料表面零厚度光栅的简易制作方法，切割好的金属材料表面经过研磨、抛光产生镜面，镜面在高速离心旋转下甩光敏胶，通过紫外曝光法将母栅复制光敏胶光栅，经过显影、定影后在强酸中电解腐蚀，强碱清洗光敏胶后，制作出可用于高温激光云纹干涉法测试的零厚度金属光栅。本发明专利技术采用电化学刻蚀法来制作金属材料零厚度光栅，可以大大提高金属材料性能参数的测试温度。属材料性能参数的测试温度。属材料性能参数的测试温度。
【技术实现步骤摘要】
一种金属材料表面零厚度光栅的简易制作方法
[0001]本专利技术涉及光栅
，具体涉及一种金属材料表面零厚度光栅的简易制作方法。
技术介绍
[0002]光栅是刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的光学仪器，试件光栅的好坏直接影响到激光密栅云纹干涉实验的成败。
技术实现思路
[0003]本专利技术所要解决的问题是：提供一种金属材料表面零厚度光栅的简易制作方法，采用电化学刻蚀法来制作金属材料零厚度光栅，可以大大提高金属材料性能参数的测试温度。
[0004]本专利技术为解决上述问题所提供的技术方案为：一种金属材料表面零厚度光栅的简易制作方法，所述方法包括以下步骤
[0005](1)、研磨：采用碳化硼研磨试件，最后使用的研磨膏进行抛光处理，使试件表面达到镜面要求；用丙酮去掉表面油状物，然后用清水清洗、吹干，直至无任何污渍；
[0006](2)、甩胶：涂胶采用旋转法，利用离心甩胶机，将多余的胶液甩掉，在试件表面覆盖均匀胶层，要求胶膜均匀，达到预定厚度2
‑
4μ，与试件粘附良好，无灰尘和夹杂物；
[0007](3)、预烘：将涂好胶的试件置于烘箱中进行预烘处理，促使胶膜体内的溶剂充分挥发，胶膜干燥，以增加胶膜与试件的粘附性和胶膜的耐磨性；在曝光过程中，胶膜与母栅不易擦伤、磨损，同时只有在胶膜干燥后曝光，化学反应才能充分进行；
[0008](4)、曝光：用灯紫外光对已涂覆光刻胶膜的试件进行选择性照射，紫外光照射到的胶膜发生光化学反应，显影后光刻胶膜就呈现出与母栅相对应的图形；
[0009](5)、显影：将曝光后的试件放入显影液中约四分钟，并轻轻地晃动试件，使未感光的光刻胶溶掉，从而显现出所需的图形；
[0010](6)、定影：定影液为清水，用清水清洗显影掉试件上的显影液，使光刻胶溶解停止；
[0011](7)、腐蚀：用浓硫酸作电解液，腐蚀试件上溶化光刻胶部分的金属底基；未溶光刻胶部分金属底基被光胶保存下来，则在试件表面得到光栅图形；
[0012](8)、脱胶：将经过腐蚀的试件表面残留的光刻胶用NaOH溶液去除干净，得到零厚度光栅。
[0013]优选的，所述步骤(1)中碳化硼的规格为W28、W7、W3.5和W1.5。
[0014]优选的，所述步骤(1)中研磨膏的规格为W0.5。
[0015]优选的，所述步骤(3)中烘箱温度为70
‑
80度，预烘处理的时间为6
‑
7分钟。
[0016]优选的，所述步骤(4)中照射时间约为1分钟。
[0017]优选的，所述步骤(5)中显影液为0.3％的NaOH溶液，显影时间为4分钟，若显影时
间不足，会使应该去除光刻胶地部分留下一薄层不易觉察的底膜，影响以后的腐蚀正常进行，形成斑纹和小岛或造成边缘毛刺，图形模糊；显影时间过长，显影时光刻胶发生软化、膨胀，显影液从试件表面向图形边缘渗入，使图形边缘变坏，严重时形成脱胶
[0018]优选的，所述步骤(7)中浓硫酸的质量分数为98％。
[0019]优选的，所述步骤(7)中电流大小约50mA，刻蚀时间3
‑
5分钟。
[0020]优选的，所述步骤(8)中NaOH溶液的质量分数为20％。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的优点是：本专利技术采用电化学刻蚀法来制作金属材料零厚度光栅，可以大大提高金属材料性能参数的测试温度。
附图说明
[0022]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0023]图1是本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0024]以下将配合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0025]实施例1
[0026]一种金属材料表面零厚度光栅的简易制作方法，所述方法包括以下步骤
[0027](1)研磨
[0028]为了消除金属材料试件表面划伤、缺陷并使试件表面平整光滑，去除试件表面的弯曲部分和损伤层，使试件表面平整、光洁，并达到在表面刻蚀光栅的要求，采用W28、W7、W3.5和W1.5的碳化硼研磨试件，最后使用W0.5的研磨膏进行抛光处理，使试件表面达到镜面要求。用丙酮去掉表面油状物，然后用清水清洗、吹干，直至无任何污渍。
[0029](2)甩胶
[0030]涂胶采用旋转法，利用离心甩胶机，将多余的胶液甩掉，在试件表面覆盖均匀胶层，要求胶膜均匀，达到预定厚度2μ，与试件粘附良好，无灰尘和夹杂物。
[0031](3)预烘
[0032]将涂好胶的试件置于70度的烘箱中进行预烘处理6分钟，促使胶膜体内的溶剂充分挥发，胶膜干燥，以增加胶膜与试件的粘附性和胶膜的耐磨性。在曝光过程中，胶膜与母栅不易擦伤、磨损，同时只有在胶膜干燥后曝光，化学反应才能充分进行。
[0033](4)曝光
[0034]用灯紫外光对已涂覆光刻胶膜的试件进行选择性照射，时间约为1分钟，紫外光照射到的胶膜发生光化学反应，显影后光刻胶膜就呈现出与母栅相对应的图形。
[0035](5)显影
[0036]将曝光后的试件放入显影液(NaOH，0.3％)中约四分钟，并轻轻地晃动试件，使未感光的光刻胶溶掉，从而显现出所需的图形。若显影时间不足，会使应该去除光刻胶地部分留下一薄层不易觉察的底膜，影响以后的腐蚀正常进行，形成斑纹和小岛或造成边缘毛刺，图形模糊；显影时间过长，显影时光刻胶发生软化、膨胀，显影液从试件表面向图形边缘渗
入，使图形边缘变坏，严重时形成脱胶。
[0037](6)定影
[0038]定影液为清水，用清水清洗显影掉试件上的显影液，使光刻胶溶解停止。
[0039](7)腐蚀
[0040]用98％的浓硫酸作电解液，腐蚀试件上溶化光刻胶部分的金属底基，电流大小约40mA，刻蚀时间3分钟。未溶光刻胶部分金属底基被光胶保存下来，则在试件表面得到光栅图形。
[0041](8)脱胶
[0042]将经过腐蚀的试件表面残留的光刻胶用20％的NaOH溶液去除干净，得到零厚度光栅。
[0043]实施例2
[0044]一种金属材料表面零厚度光栅的简易制作方法，所述方法包括以下步骤
[0045](1)研磨
[0046]为了消除金属材料试件表面划伤、缺陷并使试件表面平整光滑，去除试件表面的弯曲部分和损伤层，使试件表面平整、光洁，并达到在表面刻蚀光栅的要求，采用W28、W7、W3.5和W1.5的碳化硼研磨试件，最后使用W0.5的研磨膏进行抛光处理，使试件表面达到镜面要求。用丙酮去掉表面油状物，然后用清水清洗、吹干，直至无任何污渍。
[0047](2)甩胶
[0048]涂胶采用旋转法，利用离心甩胶机，将多余的胶本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属材料表面零厚度光栅的简易制作方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤(1)、研磨：采用碳化硼研磨试件，最后使用的研磨膏进行抛光处理，使试件表面达到镜面要求；用丙酮去掉表面油状物，然后用清水清洗、吹干，直至无任何污渍；(2)、甩胶：涂胶采用旋转法，利用离心甩胶机，将多余的胶液甩掉，在试件表面覆盖均匀胶层，要求胶膜均匀，达到预定厚度2
‑
4μ，与试件粘附良好，无灰尘和夹杂物；(3)、预烘：将涂好胶的试件置于烘箱中进行预烘处理，促使胶膜体内的溶剂充分挥发，胶膜干燥，以增加胶膜与试件的粘附性和胶膜的耐磨性；在曝光过程中，胶膜与母栅不易擦伤、磨损，同时只有在胶膜干燥后曝光，化学反应才能充分进行；(4)、曝光：用灯紫外光对已涂覆光刻胶膜的试件进行选择性照射，紫外光照射到的胶膜发生光化学反应，显影后光刻胶膜就呈现出与母栅相对应的图形；(5)、显影：将曝光后的试件放入显影液中约四分钟，并轻轻地晃动试件，使未感光的光刻胶溶掉，从而显现出所需的图形；(6)、定影：定影液为清水，用清水清洗显影掉试件上的显影液，使光刻胶溶解停止；(7)、腐蚀：用浓硫酸作电解液，腐蚀试件上溶化光刻胶部分的金属底基；未溶光刻胶部分金属底基被光胶保存下来，则在试件表面得到光栅图形；(8)、脱胶：将经过腐蚀的试件表面残留的光刻胶用NaOH溶液去除干净，得到零厚度光栅。2.根据权利要求1所述的一种金属材料表面零厚度光栅的简易制作方法，其特征在于：所述步骤(1)中碳化硼的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宸宇，张宇轩，杨柳青，朱芃宇，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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