一種高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法
【專利摘要】本發明提供了一種高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法。所述的方法首先采用普通清洗方法以去除元件表面的大粒徑和大面積污染物，其后經脫水處理，再將元件浸泡于清洗劑溶液中浸潤，經脫水處理后再去除表面氧化物；利用清洗劑溶液和清水分別對元件進行兩次高壓噴淋精密清洗，最后進行脫水處理。本發明的高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法，適用于高功率激光裝置的銅、鋁元件清潔，污染物去除效果好，元件表面潔凈度等級高，具有可靠、經濟、高效的特點。清洗后銅、鋁元件的表面潔凈度等級優于BJD 100級?A/10A。
【專利說明】
一種高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法
技術領域
[0001]本發明屬于激光工程領域，具體涉及一種高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法。
【背景技術】
[0002]高功率激光在許多高新技術領域中得到廣泛應用，但是隨著高功率激光技術的不斷發展，光學系統各個單元器件所要求承受的功率密度越來越高。光學元件表面的污染物在高功率激光束的輻照下，會嚴重地降低光學元件的抗損傷能力。高功率激光裝置中的光學元件都安裝在機械元件之上，機械元件的潔凈度直接關系到光學元件的表面潔凈度。高功率激光裝置中有大量的銅、鋁元件，因此，保障銅、鋁元件的潔凈度十分必要。而目前尚無成熟的、系統的超高潔凈銅、鋁元件表面處理方法。在微電子、航空航天等領域有一些處理方法，但所涉及機械元件的規模、材質和用途均與高功率激光領域有較大區別，因而不能直接引用。同時，由于高功率激光裝置銅、鋁元件的表面潔凈度等級要求不盡相同，因此一般的處理方式很難可靠、高效和經濟地達到處理要求。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法。
[0004]本發明的高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法，其特點是，包括以下步驟:
a 1.用純水沖洗元件表面；
a2.對元件進行脫水處理；
a3.將元件浸泡于清洗劑溶液中，使元件充分浸潤；
a4.使用清水，采用高壓噴淋清洗的方式對元件進行清洗；
a5.將元件浸泡于酸性溶液中，去除元件表面的氧化物；
a6.使用清水，采用高壓噴淋清洗的方式對元件進行清洗；
a7.使用清洗劑溶液對元件進行高壓噴淋清洗；
a8.使用清水，采用高壓噴淋清洗的方式對元件進行清洗；
a9.對元件進行脫水處理；
al0.使用清洗劑溶液，對元件進行噴淋清洗；
all.使用清水，對元件進行噴淋清洗；
a 12.對元件進行脫水處理；
所述的步驟al的純水的電阻率大于等于5ΜΩ.cm;所述的步驟a4、a6、a8、all的清水的電阻率大于等于15ΜΩ.cm。
[0005]所述的步驟a3的清洗劑溶液為布魯林⑶-815，濃度為60g/L，溫度為45°C?75°C ;所述的步驟a7、a 1的清洗劑溶液為體積比為5%的布魯林GD-1990溶液。
[0006]所述的步驟a4、a6、a7、a8的高壓噴淋清洗過程中出水壓力為7MPa?17MPa，出水口距銅、招元件表面50臟至100111111;清洗速率小于等于0.21112/111；[11，溫度為50°060<€。
[0007]所述的步驟a5的酸性溶液為體積比為10%的硝酸與體積比為3%的氫氟酸的混合液體，溫度為25 °C。
[0008]所述的步驟a 1、a 11的噴淋清洗過程中出水壓力為7MPa?17MPa，出水口距銅、鋁元件表面50mm?10mm ；清洗速率小于等于0.15m2/min，溫度為55 °065 °C。
[0009]所述的元件材料為銅合金或招合金。
[0010]本發明的一種高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法，適用于不同尺寸的高功率激光裝置中的銅、鋁元件的表面清潔處理，污染物去除效果好，表面潔凈度等級高，具有可靠、經濟、高效特點，清洗后銅、鋁元件的表面潔凈度等級優于BJD 100級-A/10A。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例具體說明本發明方法。
[0012]以下實施例僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制。有關技術領域的人員在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化、替換和變型，因此同等的技術方案也屬于本發明的范疇。
[0013]實施例1
取高功率激光裝置中的全反射鏡框架，通體為鋁合金材質。
[0014]清洗步驟如下:
1.使用純水通體沖洗全反射鏡框架；
2.使用高壓氮氣吹掃全反射鏡框架，再使用干凈的長纖維毛巾擦拭掉全反射鏡框架表面水漬；
3.配制濃度為60g/L的布魯林⑶-815清洗劑溶液，并加熱至45°C~75°C，將全反射鏡框架完全沒入其中15min;
4.使用出口壓力為17MPa、流量為15L/min、溫度為50°060°C、電阻率為15ΜΩ的高壓水射流，在距全反射鏡框架50mm?10mm處以小于等于0.2m2/min的速率對全反射鏡框架進行高壓噴淋漂洗，直至全反射鏡框架表面無清洗劑殘留；
5.將體積比為10%的硝酸與體積比為3%的氫氟酸相混合并加熱至25°C，再沒入全反射鏡框架，直至全反射鏡框架表面無氧化物殘留；
6.使用出口壓力為17MPa、流量為15L/min、溫度為50°060°C、電阻率為15ΜΩ的高壓水射流，在距全反射鏡框架50mm?10mm處以小于等于0.2m2/min的速率對全反射鏡框架進行高壓噴淋漂洗，直至全反射鏡框架表面無酸性溶液殘留；
7.配制體積比為5%的布魯林⑶1990溶液，使用出口壓力為17MPa、流量為15L/min、溫度為50°C~60°C，在距全反射鏡框架50mm?10mm處以小于等于0.2m2/min的速率對全反射鏡框架進行高壓噴淋漂洗；
8.使用出口壓力為17MPa、流量為15L/min、溫度為50°060°C、電阻率為15ΜΩ的高壓水射流，在距全反射鏡框架50mm?10mm處以小于等于0.2m2/min的速率對全反射鏡框架進行高壓噴淋漂洗，直至全反射鏡框架表面無清洗劑殘留；
9.使用高壓氮氣吹掃全反射鏡框架，再使用干凈的長纖維毛巾擦拭掉全反射鏡框架表面水漬；
10.配制體積比為5%的布魯林⑶1990溶液，使用出口壓力為17MPa、流量為15L/min、溫度為55°C~65°C，在距全反射鏡框架50mm~100mm處以小于等于0.15m2/min的速率對全反射鏡框架進行高壓噴淋漂洗；
11.使用出口壓力為17MPa、流量為15L/min、溫度為55°C~65°C、電阻率為15ΜΩ的高壓水射流，在距全反射鏡框架50mm~100mm處以小于等于0.15m2/min的速率對全反射鏡框架進行高壓噴淋漂洗，直至全反射鏡框架表面無清洗劑殘留；
12.使用高壓氮氣吹掃全反射鏡框架，再使用干凈的長纖維毛巾擦拭掉全反射鏡框架表面水漬。
[0015]利用顯微成像法和化學取樣稱量法對處理前后的框架進行表面污染物含量分析，檢測表明清洗后表面潔凈度等級達到使用要求。清洗后鋁合金元件的表面潔凈度等級優于BJD 100級-A/10A。
[0016]實施例2
實施例2與實施例1基本相同，不同之處在于清洗元件材質為銅鋅合金，高壓噴淋清洗過程中出水壓力為12MPa，檢測表明清洗后表面潔凈度等級達到使用要求。
[0017]實施例3
實施例3與實施例1基本相同，不同之處在于清洗元件材質為銅鋅合金，高壓噴淋清洗過程中出水壓力為7MPa，檢測表明清洗后表面潔凈度等級達到使用要求。
【主權項】
1.一種高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法，其特征在于，包括以下步驟: al.用純水沖洗元件表面； a2.對元件進行脫水處理； a3.將元件浸泡于清洗劑溶液中，使元件充分浸潤； a4.使用清水，采用高壓噴淋清洗的方式對元件進行清洗； a5.將元件浸泡于酸性溶液中，去除元件表面的氧化物； a6.使用清水，采用高壓噴淋清洗的方式對元件進行清洗； a7.使用清洗劑溶液對元件進行高壓噴淋清洗； a8.使用清水，采用高壓噴淋清洗的方式對元件進行清洗； a9.對元件進行脫水處理； al0.使用清洗劑溶液，對元件進行噴淋清洗； all.使用清水，對元件進行噴淋清洗； al2.對元件進行脫水處理。2.根據權利要求1所述的高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法，其特征在于，所述的步驟a I的純水的電阻率大于等于5 M Ω.c m;所述的步驟a 4、a 6、a 8、a 11的清水的電阻率大于等于15ΜΩ.cm。3.根據權利要求1所述的高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法，其特征在于，所述的步驟a3的清洗劑溶液為布魯林⑶-815，濃度為60g/L，溫度為45 °075 °C ;所述的步驟a7、a 1的清洗劑溶液為體積比為5%的布魯林GD-1990溶液。4.根據權利要求1所述的高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法，其特征在于，所述的步驟a4、a6、a7、a8的高壓噴淋清洗過程中出水壓力為7MPa?17MPa，出水口距銅、招元件表面50mm?10mm ；清洗速率小于等于0.2m2/min，溫度為50 °060 °C。5.根據權利要求1所述的高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法，其特征在于，所述的步驟a5的酸性溶液為體積比為10%的硝酸與體積比為3%的氫氟酸的混合液體，溫度為25°C。6.根據權利要求1所述的高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法，其特征在于，所述的步驟a 1、a 11的噴淋清洗過程中出水壓力為7MPa?17MPa，出水口距銅、鋁元件表面50mm?10mm ；清洗速率小于等于0.15m2/min，溫度為55 °C~65 °C。7.根據權利要求1所述的高功率激光裝置的銅、鋁元件表面的潔凈處理方法，其特征在于，所述的元件材料為銅合金或招合金。
【文檔編號】C23G1/12GK105903710SQ201610306674
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】呂海兵, 賈寶申, 苗心向, 劉昊, 牛龍飛, 周國瑞, 鄒睿, 李可欣
【申請人】中國工程物理研究院激光聚變研究中心