专利名称：一种石英摆片的稳定化处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石英摆片的稳定化处理工艺，尤其涉及一种加速度计用石英摆片的稳定化处理工艺，属于加速度计生产技术领域。
背景技术：
摆片作为加速度计的重要组成部分，其结构的稳定性是影响加速度计性能的一个重要因素。加速度计摆片通常采用熔融石英加工而成，该材料具有耐高温、线膨胀系数小、 化学稳定性好等特点。加速度计摆片的结构复杂，其生产工艺属于精密体加工范畴，除研磨、抛光、切割、清洗等玻璃行业的工艺方法之外，还用到热加工、化学加工等多个特种精密加工方法以实现摆片精密的结构形式。加工过程中不可避免的造成摆片内部存在残余应力，残余应力随时间和环境条件等原因的释放，会产生摆片的结构变形、破坏等。因此在摆片生产过程中采取措施以减少加工工艺对摆片结构稳定性的影响尤为重要。在现有技术中，石英摆片通常在加速度计装配完成后随加速度计一同进行稳定化处理。由于加速度计中还涉及金属、高分子等多种材料，其稳定化处理方法对单独的摆片并不适用，急需摆片的稳定化处理工艺以提高其结构稳定性。
发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种石英摆片的稳定化处理工艺，以提高薄片结构的稳定性，降低或消除环境载荷对薄片性能的影响。本发明的技术解决方案是一种石英摆片的稳定化处理工艺，包括以下步骤(1)将切割后的石英摆片放入加热炉中，先对加热炉以5 10°C /min的速度升温至750°C 850°C，保温15 40分钟；(2)对加热炉再以5 8°C /min的速度升温至950°C 1150°C，保温60 100分钟；(3)对加热炉以3. 5°C 7°C /min的速度降温至300°C 450°C，保温40 80分钟；(4)加热炉自然降至室温，保温35 50分钟；(5)对加热炉以5 10°C /min的速度升温至300°C 450°C，保温40 80分钟；(6)按照步骤⑷、(5)的方法重复10 15次；(7)石英摆片随加热炉自然降至室温，完成石英摆片的稳定化处理。本发明与现有技术相比的有益效果相对于通用的玻璃退火工艺，本发明对石英摆片处理工艺的升降温速率、保温时间等条件作出改进，采用本发明的处理工艺，可以有效地降低石英薄片的内应力，极大的提高了具有不同厚度结构的薄片的力学性能和机械性能的稳定性，可以有效的降低加工造成的应力集中现象，避免薄片加工过程和工作状态中残余应力造成的损伤，并保证了薄片结构的力学性能和机械性能。
图1为本发明稳定化处理工艺的温度曲线示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本发明作详细说明。
石英材料内部应力的存在和不均勻分布会大大降低材料的稳定性，在退火温度条件下保持足够长的时间，使原子结构松弛、应变能释放、微观组织趋向于平衡和均勻状态， 因此可以消除残余应力、应力集中现象，降低了薄片结构对外部环境的敏感性；同时必须以缓慢速度冷却下来，以避免产生新的应力。由于尺寸特殊的薄片具有不同的厚度结构，必须用针对性的处理条件来实施稳定化处理。
实施例1 对于一种直径不大于Φ50πιπι，总厚度小于Imm的、具有不同厚度结构的石英玻璃薄片(下称薄片)的稳定化处理工艺，如图1所示，包括以下步骤
1)将石英摆片以5 10°C /min的速度升温到T1 :750°C 850°C，保温、15 40分钟；
2)以5 8°C /min的速度升温到T2 :950°C 1150°C，保温t2 :60 100分钟；
3)以3. 5°C 7°C /min的速度降温到T3 :300°C 450°C，保温t3 :40 80分钟；
4)加热炉自然降至室温，保温t4 :35 50分钟；
5)以5 10°C /min的速度升温到T3 :300°C 450°C，保温t5 :40 80分钟；
6)重复4)、5)两个步骤10 15次；
7)随炉降至室温，得到成品。
处理前后加工应力的数值从15MPa降至40KPa，处理前后的长度尺寸变化率减少了 30%。
本发明的实施方式不限于上述施例，在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种石英摆片的稳定化处理工艺，其特征在于包括以下步骤(1)将切割后的石英摆片放入加热炉中，先对加热炉以5 10°C/min的速度升温至 750°C 850°C，保温15 40分钟；(2)对加热炉再以5 8°C/min的速度升温至950°C 1150°C，保温60 100分钟；(3)对加热炉以3.5°C 7°C /min的速度降温至300°C 450°C，保温40 80分钟；(4)加热炉自然降至室温，保温35 50分钟；(5)对加热炉以5 10°C/min的速度升温至300°C 450°C，保温40 80分钟；(6)按照步骤⑷、(5)的方法重复10 15次；(7)石英摆片随加热炉自然降至室温，完成石英摆片的稳定化处理。
全文摘要
本发明公开了一种石英摆片的稳定化处理工艺，该工艺包括以下步骤(1)将切割后的石英摆片放入加热炉中，对加热炉以5～10℃/min的速度升温至750℃～850℃，保温15～40分钟；(2)对加热炉以5～8℃/min的速度升温至950℃～1150℃，保温60～100分钟；(3)对加热炉以3.5℃～7℃/min的速度降温至300℃～450℃，保温40～80分钟；(4)加热炉降至室温，保温35～50分钟；(5)对加热炉以5～10℃/min的速度升温至300℃～450℃，保温40～80分钟；(6)按照步骤(4)、(5)的方法重复10～15次；(7)随加热炉自然降至室温。本发明可以有效的降低石英摆片的内应力，提高了产品的力学性能和机械性能的稳定性。
文档编号C03B27/012GK102515490SQ20111041855
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者刘 英, 周峰, 张兰, 彭福英, 徐国栋, 秦淑斌, 袁枫, 郭琳瑞 申请人:航天科工惯性技术有限公司