[发明专利]一种用银纸包覆CVD ZnS红外光学材料热等静压处理方法

说明书

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。

技术领域

本发明属于红外光学材料技术领域，特别是一种用银纸包覆CVD ZnS红外光学材料热等静压处理方法。

背景技术

Chemical Vapor Deposition Zinc Sulfide，简称标准硫化锌(CVD ZnS)，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CVD ZnS材料在可见范围的透射性能，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，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CVD ZnS透过波段和光学透过率都几乎无变化，成为业界一大难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用银纸包覆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波长左右出现的吸收，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。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种用银纸包覆CVD ZnS红外光学材料热等静压处理方法，包括下列步骤：

A.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；

B.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；

C.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。

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％。

本发明的有益效果是：本发明用银纸包覆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。

附图说明

图1是本发明用银纸包覆CVD ZnS红外光学材料热等静压处理方法的流程示意图。