CN101603202A - 一种能呈现石英晶体特征结构外形的籽晶加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种能呈现石英晶体特征结构外形的籽晶加工方法，包含如下步骤：(1)划线：研磨Z板原晶的Z面，研磨呈平面，并控制研磨角度为25°20′±30′，取Y向比X向长，Z面为最大面，在Z面上以垂直Y向为一边划正六边形；(2)切割：沿上述步骤(1)所划正六边形线以垂直Z面方向进行切割，得到一个六棱柱；(3)研磨各切割面：研磨从步骤2得到的六棱柱的六个侧面，其中研磨角度的标准值为10°26′，角度公差按照±30′控制；(4)切割：将上述经过研磨的六棱柱以其中一个柱面为粘接面，平行于Z面进行切割，切割出厚度为1－3mm的正六边形片。本发明所加工出的籽晶，经过培育即可结晶出具有理想结构外形的石英晶体。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造石英晶体籽晶的加工方法，更具体的说，涉及一种能呈现人造石英晶体理想结构外形的籽晶加工方法。
背景技术
人造石英晶体材料，由于其具有优异的压电性能，被广泛的应用于彩电、计算机、移动电话、寻呼机、录像机、激光视盘机、电子钟表、固定电话和各种遥控器以及各种民用军事工业等电子设备，主要是做频率选择和频率稳定的元器件；它还具有优异的光学性能，也被用于制造各种光学透镜、棱镜、偏振片和滤波片等。因此，人造石英晶体材料是一种极为重要，且应用广泛的功能晶体材料。
人造石英晶体的理想结构外形是由五组三十个面组成，同一块晶体上每一组面大小形状一致，完整的理想结构晶体有一个三次旋转对称轴，还有三个互成120°的二次轴，其二次轴与三次轴垂直，构成外形的三十个面分别为：六个M面、六个r面、六个R面、六个s面和六个x面，而其特征面是由六个M面、六个r面、六个R面构成的。自然界存在的石英晶体都是以共生或连生体存在，找不到30个面俱全或具有理想结构外形的18个面同时完好存在。人造石英晶体的出现使得石英晶体向着使用需要的方向飞速发展，陆续发明了如Y棒、Z板、X块、Y°、2°、r切、GH块以及r棒等多种切型，但是从没有过能够呈现出完整理想结构外形的石英晶体，对于这种复杂晶体的研究只能依靠科学家们推测出的图形进行空间的想象，为晶体研究及教学带来了很大的不便。
为了能够培育生长出理想结构外形的石英晶体，关键在于能够加工出能呈现石英晶体理想结构外形的籽晶，再将该籽晶置入高压釜内，经过培育即可结晶出具有理想结构外形特征的石英晶体。
发明内容
本发明一种能呈现石英晶体理想结构外形的籽晶加工方法，就是根据石英晶体的结构特点及各向异性，通过对籽晶切型及加工工艺的设计，所加工出的籽晶，经过培育即可结晶出具有理想结构外形的石英晶体。
本发明一种能呈现石英晶体特征结构外形的籽晶加工方法，所述方法包含如下步骤：
(1)划线：研磨Z板原晶的Z面，研磨呈平面，并控制研磨角度为25°20′±30′，取Y向比X向长，Z面为最大面，在Z面上以垂直Y向为一边划正六边形；
(2)切割：沿上述步骤(1)所划正六边形线以垂直Z面方向进行切割，得到一个六棱柱；
(3)研磨各切割面：研磨从步骤2得到的六棱柱的六个侧面，其中研磨角度的标准值为10°26′，角度公差按照±30′控制；
(4)切割：将上述经过研磨的六棱柱以其中一个柱面为粘接面，平行于Z面进行切割，切割出厚度为1-3mm的正六边形片。
上述步骤中，步骤(3)可以进一步改进为首先手工在研磨盘上用金刚砂修正相邻的三个侧面，确保其角度在10°26′±30′以内，然后用平面磨床分别以被修磨过的三个侧面为基准面研磨另外的三个侧面，使得六个面的角度在10°26′±30′以内。
上述步骤中，对步骤(2)所得六棱柱的研磨，其尺寸各边误差在其边长的1/10以内。
本发明一种能呈现石英晶体理想结构外形的籽晶加工方法，工艺步骤相对简便易于实施，特别是根据本加工方法制作出的籽晶，能呈现石英晶体理想结构外形，从而为石英晶体结构的研究，方位角的位置提供了实物见证，同时也可以作为工艺观赏品进行观赏收藏。
附图说明
图1是本发明Z板原晶外形示意图。
图2是本发明Z板原晶Z面上所划正六边形示意图。
图3是六面体籽晶经培育结晶出的具有理想结构外形的石英晶体正视图。
图4是六面体籽晶经培育结晶出的具有理想结构外形的石英晶体俯视图。
图5是六面体籽晶经培育结晶出的具有理想结构外形的石英晶体的A-A面截图。
具体实施方式
本发明一种能呈现石英晶体结构外形特征的籽晶加工方法，所述方法包含如下步骤：
(1)划线：取一块Z板原晶，研磨其Z面，经过角度修磨，用x光定向仪测角度值，控制为25°20′±30′，并呈平面，为了方便进行进一步的加工，定义如下坐标系：垂直Z面为Z向，垂直Z向为X向，垂直ZX面向为Y向，在Z面上以垂直Y向为一边划正六边形；
(2)切割：沿上述步骤(1)所划正六边形线以垂直Z面方向进行切割，得到一个六棱柱；
(3)研磨各切割面：从步骤2得到的六棱柱的六个侧面的每个面都是柱面，其研磨的角度可以通过X光定向仪测角仪测得，标准值为10°26′，角度公差按照±30′控制；首先手工在研磨盘上用金刚砂修正相邻的三个侧面，确保其角度在10°26′±30′以内，然后用平面磨床分别以被修磨过的三个侧面为基准面研磨另外的三个侧面，使得六个面的角度在10°26′±30′以内，所得六棱柱的研磨，其尺寸各边误差在其边长的1/10以内。
(4)切割：将上述经过研磨的六棱柱以其中一个柱面为粘接面，平行于Z面进行切割，切割出厚度为1-3mm的正六边形片，即为能呈现石英晶体结构外形特征的六面体籽晶。
上述所得籽晶，置入高压釜内，进行培育，上述步骤培育结晶过程为常规技术，即可结晶出具有石英晶体理想结构外形特征的人造石英晶体，从而填补了空白。
Claims (3)
1、一种能呈现石英晶体特征结构外形的籽晶加工方法，其特征在于：所述方法包含如下步骤：
(1)划线：研磨Z板原晶的Z面，研磨呈平面，并控制研磨角度为25°20′±30′，取Y向比X向长，Z面为最大面，在Z面上以垂直Y向为一边划正六边形；
(2)切割：沿上述步骤(1)所划正六边形线以垂直Z面方向进行切割，得到一个六棱柱；
(3)研磨各切割面：研磨从步骤2得到的六棱柱的六个侧面，其中研磨角度的标准值为10°26′，角度公差按照±30′控制；
(4)切割：将上述经过研磨的六棱柱以其中一个柱面为粘接面，平行于Z面进行切割，切割出厚度为1-3mm的正六边形片。
2、根据权利要求1所述的一种能呈现石英晶体特征结构外形的籽晶加工方法，其特征在于：所述步骤(3)中，首先手工在研磨盘上用金刚砂修正相邻的三个侧面，确保其角度在10°26′±30′以内，然后用平面磨床分别以被修磨过的三个侧面为基准面研磨另外的三个侧面，使得六个面的角度在10°26′±30′以内。
3、根据权利要求1或2所述的一种能呈现石英晶体特征结构外形的籽晶加工方法，其特征在于：六棱柱的正六边形研磨尺寸各边误差在其边长的1/10以内。
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