專利名稱：一種石英擺片的穩(wěn)定化處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石英擺片的穩(wěn)定化處理工藝，尤其涉及一種加速度計(jì)用石英擺片的穩(wěn)定化處理工藝，屬于加速度計(jì)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
擺片作為加速度計(jì)的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是影響加速度計(jì)性能的一個重要因素。加速度計(jì)擺片通常采用熔融石英加工而成，該材料具有耐高溫、線膨脹系數(shù)小、 化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。加速度計(jì)擺片的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其生產(chǎn)工藝屬于精密體加工范疇，除研磨、拋光、切割、清洗等玻璃行業(yè)的工藝方法之外，還用到熱加工、化學(xué)加工等多個特種精密加工方法以實(shí)現(xiàn)擺片精密的結(jié)構(gòu)形式。加工過程中不可避免的造成擺片內(nèi)部存在殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力隨時間和環(huán)境條件等原因的釋放，會產(chǎn)生擺片的結(jié)構(gòu)變形、破壞等。因此在擺片生產(chǎn)過程中采取措施以減少加工工藝對擺片結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響尤為重要。在現(xiàn)有技術(shù)中，石英擺片通常在加速度計(jì)裝配完成后隨加速度計(jì)一同進(jìn)行穩(wěn)定化處理。由于加速度計(jì)中還涉及金屬、高分子等多種材料，其穩(wěn)定化處理方法對單獨(dú)的擺片并不適用，急需擺片的穩(wěn)定化處理工藝以提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種石英擺片的穩(wěn)定化處理工藝，以提高薄片結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低或消除環(huán)境載荷對薄片性能的影響。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種石英擺片的穩(wěn)定化處理工藝，包括以下步驟(1)將切割后的石英擺片放入加熱爐中，先對加熱爐以5 10°C /min的速度升溫至750°C 850°C，保溫15 40分鐘；(2)對加熱爐再以5 8°C /min的速度升溫至950°C 1150°C，保溫60 100分鐘；(3)對加熱爐以3. 5°C 7°C /min的速度降溫至300°C 450°C，保溫40 80分鐘；(4)加熱爐自然降至室溫，保溫35 50分鐘；(5)對加熱爐以5 10°C /min的速度升溫至300°C 450°C，保溫40 80分鐘；(6)按照步驟⑷、(5)的方法重復(fù)10 15次；(7)石英擺片隨加熱爐自然降至室溫，完成石英擺片的穩(wěn)定化處理。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果相對于通用的玻璃退火工藝，本發(fā)明對石英擺片處理工藝的升降溫速率、保溫時間等條件作出改進(jìn)，采用本發(fā)明的處理工藝，可以有效地降低石英薄片的內(nèi)應(yīng)力，極大的提高了具有不同厚度結(jié)構(gòu)的薄片的力學(xué)性能和機(jī)械性能的穩(wěn)定性，可以有效的降低加工造成的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免薄片加工過程和工作狀態(tài)中殘余應(yīng)力造成的損傷，并保證了薄片結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和機(jī)械性能。


圖1為本發(fā)明穩(wěn)定化處理工藝的溫度曲線示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
石英材料內(nèi)部應(yīng)力的存在和不均勻分布會大大降低材料的穩(wěn)定性，在退火溫度條件下保持足夠長的時間，使原子結(jié)構(gòu)松弛、應(yīng)變能釋放、微觀組織趨向于平衡和均勻狀態(tài)， 因此可以消除殘余應(yīng)力、應(yīng)力集中現(xiàn)象，降低了薄片結(jié)構(gòu)對外部環(huán)境的敏感性；同時必須以緩慢速度冷卻下來，以避免產(chǎn)生新的應(yīng)力。由于尺寸特殊的薄片具有不同的厚度結(jié)構(gòu)，必須用針對性的處理?xiàng)l件來實(shí)施穩(wěn)定化處理。
實(shí)施例1 對于一種直徑不大于Φ50πιπι，總厚度小于Imm的、具有不同厚度結(jié)構(gòu)的石英玻璃薄片(下稱薄片)的穩(wěn)定化處理工藝，如圖1所示，包括以下步驟
1)將石英擺片以5 10°C /min的速度升溫到T1 :750°C 850°C，保溫、15 40分鐘；
2)以5 8°C /min的速度升溫到T2 :950°C 1150°C，保溫t2 :60 100分鐘；
3)以3. 5°C 7°C /min的速度降溫到T3 :300°C 450°C，保溫t3 :40 80分鐘；
4)加熱爐自然降至室溫，保溫t4 :35 50分鐘；
5)以5 10°C /min的速度升溫到T3 :300°C 450°C，保溫t5 :40 80分鐘；
6)重復(fù)4)、5)兩個步驟10 15次；
7)隨爐降至室溫，得到成品。
處理前后加工應(yīng)力的數(shù)值從15MPa降至40KPa，處理前后的長度尺寸變化率減少了 30%。
本發(fā)明的實(shí)施方式不限于上述施例，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出的各種變化均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種石英擺片的穩(wěn)定化處理工藝，其特征在于包括以下步驟(1)將切割后的石英擺片放入加熱爐中，先對加熱爐以5 10°C/min的速度升溫至 750°C 850°C，保溫15 40分鐘；(2)對加熱爐再以5 8°C/min的速度升溫至950°C 1150°C，保溫60 100分鐘；(3)對加熱爐以3.5°C 7°C /min的速度降溫至300°C 450°C，保溫40 80分鐘；(4)加熱爐自然降至室溫，保溫35 50分鐘；(5)對加熱爐以5 10°C/min的速度升溫至300°C 450°C，保溫40 80分鐘；(6)按照步驟⑷、(5)的方法重復(fù)10 15次；(7)石英擺片隨加熱爐自然降至室溫，完成石英擺片的穩(wěn)定化處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石英擺片的穩(wěn)定化處理工藝，該工藝包括以下步驟(1)將切割后的石英擺片放入加熱爐中，對加熱爐以5～10℃/min的速度升溫至750℃～850℃，保溫15～40分鐘；(2)對加熱爐以5～8℃/min的速度升溫至950℃～1150℃，保溫60～100分鐘；(3)對加熱爐以3.5℃～7℃/min的速度降溫至300℃～450℃，保溫40～80分鐘；(4)加熱爐降至室溫，保溫35～50分鐘；(5)對加熱爐以5～10℃/min的速度升溫至300℃～450℃，保溫40～80分鐘；(6)按照步驟(4)、(5)的方法重復(fù)10～15次；(7)隨加熱爐自然降至室溫。本發(fā)明可以有效的降低石英擺片的內(nèi)應(yīng)力，提高了產(chǎn)品的力學(xué)性能和機(jī)械性能的穩(wěn)定性。
文檔編號C03B27/012GK102515490SQ20111041855
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者劉 英, 周峰, 張?zhí)m, 彭福英, 徐國棟, 秦淑斌, 袁楓, 郭琳瑞 申請人:航天科工慣性技術(shù)有限公司