專利名稱：一種能呈現(xiàn)石英晶體特征結(jié)構(gòu)外形的籽晶加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人造石英晶體籽晶的加工方法，更具體的說，涉及一種能呈現(xiàn)人造石英晶體理想結(jié)構(gòu)外形的籽晶加工方法。
背景技術(shù)：
人造石英晶體材料，由于其具有優(yōu)異的壓電性能，被廣泛的應(yīng)用于彩電、計算機、移動電話、尋呼機、錄像機、激光視盤機、電子鐘表、固定電話和各種遙控器以及各種民用軍事工業(yè)等電子設(shè)備，主要是做頻率選擇和頻率穩(wěn)定的元器件；它還具有優(yōu)異的光學(xué)性能，也被用于制造各種光學(xué)透鏡、棱鏡、偏振片和濾
波片等。因此，人造石英晶體材料是一種極為重要，且應(yīng)用廣泛的功能晶體材料。人造石英晶體的理想結(jié)構(gòu)外形是由五組三十個面組成，同一塊晶體上每一組面大小形狀一致，完整的理想結(jié)構(gòu)晶體有一個三次旋轉(zhuǎn)對稱軸，還有三個互成120°的二次軸，其二次軸與三次軸垂直，構(gòu)成外形的三十個面分別為六個M面、六個r面、六個R面、六個s面和六個x面，而其特征面是由六個M面、六個r面、六個R面構(gòu)成的。自然界存在的石英晶體都是以共生或連生體存在，找不到30個面俱全或具有理想結(jié)構(gòu)外形的18個面同時完好存在。人造石英晶體的出現(xiàn)使得石英晶體向著使用需要的方向飛速發(fā)展，陸續(xù)發(fā)明了如Y棒、Z板、X塊、Y° 、 2° 、 r切、GH塊以及r棒等多種切型，但是從沒有過能夠呈現(xiàn)出完整理想結(jié)構(gòu)外形的石英晶體，對于這種復(fù)雜晶體的研究只能依靠科學(xué)家們推測出的圖形進(jìn)行空間的想象，為晶體研究及教學(xué)帶來了很大的不便。
為了能夠培育生長出理想結(jié)構(gòu)外形的石英晶體，關(guān)鍵在于能夠加工出能呈現(xiàn)石英晶體理想結(jié)構(gòu)外形的籽晶，再將該籽晶置入高壓釜內(nèi)，經(jīng)過培育即可結(jié)晶出具有理想結(jié)構(gòu)外形特征的石英晶體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種能呈現(xiàn)石英晶體理想結(jié)構(gòu)外形的籽晶加工方法，就是根據(jù)石英晶體的結(jié)構(gòu)特點及各向異性，通過對籽晶切型及加工工藝的設(shè)計，所加工出的籽晶，經(jīng)過培育即可結(jié)晶出具有理想結(jié)構(gòu)外形的石英晶體。
本發(fā)明一種能呈現(xiàn)石英晶體特征結(jié)構(gòu)外形的籽晶加工方法，所述方法包含如下步驟
(1) 劃線研磨Z板原晶的Z面，研磨呈平面，并控制研磨角度為25° 20'±30'，取Y向比X向長，Z面為最大面，在Z面上以垂直Y向為一邊劃正六邊形；
(2) 切割沿上述步驟(1)所劃正六邊形線以垂直Z面方向進(jìn)行切割，得到一個六棱柱；
(3) 研磨各切割面研磨從步驟2得到的六棱柱的六個側(cè)面，其中研磨角度的標(biāo)準(zhǔn)值為10° 26'，角度公差按照+ 30'控制；
(4) 切割將上述經(jīng)過研磨的六棱柱以其中一個柱面為粘接面，平行于Z面進(jìn)行切割，切割出厚度為1-3mm的正六邊形片。
上述步驟中，步驟(3)可以進(jìn)一步改進(jìn)為首先手工在研磨盤上用金剛砂修正相鄰的三個側(cè)面，確保其角度在10° 26' ±30'以內(nèi)，然后用平面磨床分別以被修磨過的三個側(cè)面為基準(zhǔn)面研磨另外的三個側(cè)面，使得六個面的角度在10° 26' ±30'以內(nèi)。
上述步驟中，對步驟(2)所得六棱柱的研磨，其尺寸各邊誤差在其邊長的1/10以內(nèi)。
本發(fā)明一種能呈現(xiàn)石英晶體理想結(jié)構(gòu)外形的籽晶加工方法，工藝步驟相對簡便易于實施，特別是根據(jù)本加工方法制作出的籽晶，能呈現(xiàn)石英晶體理想結(jié)構(gòu)外形，從而為石英晶體結(jié)構(gòu)的研究，方位角的位置提供了實物見證，同時也可以作為工藝觀賞品進(jìn)行觀賞收藏。


圖1是本發(fā)明Z板原晶外形示意圖。圖2是本發(fā)明Z板原晶Z面上所劃正六邊形示意圖。圖3是六面體籽晶經(jīng)培育結(jié)晶出的具有理想結(jié)構(gòu)外形的石英晶體正視圖。圖4是六面體籽晶經(jīng)培育結(jié)晶出的具有理想結(jié)構(gòu)外形的石英晶體俯視圖。-圖5是六面體籽晶經(jīng)培育結(jié)晶出的具有理想結(jié)構(gòu)外形的石英晶體的A-A面截圖。
具體實施例方式
本發(fā)明一種能呈現(xiàn)石英晶體結(jié)構(gòu)外形特征的籽晶加工方法，所述方法包含如下步驟
(1) 劃線取一塊Z板原晶，研磨其Z面，經(jīng)過角度修磨，用x光定向儀測角度值，控制為25° 20' ±30'，并呈平面，為了方便進(jìn)行進(jìn)一步的加工，定義如下坐標(biāo)系垂直Z面為Z向，垂直Z向為X向，垂直ZX面向為Y向，在
Z面上以垂直Y向為一邊劃正六邊形；
(2) 切割沿上述步驟(1)所劃正六邊形線以垂直Z面方向進(jìn)行切割，得
到一個六棱柱；
(3) 研磨各切割面從步驟2得到的六棱柱的六個側(cè)面的每個面都是柱面，
其研磨的角度可以通過X光定向儀測角儀測得，標(biāo)準(zhǔn)值為10° 26'，角度公差
按照土30'控制；首先手工在研磨盤上用金剛砂修正相鄰的三個側(cè)面，確保其角
度在10° 26' ±30'以內(nèi)，然后用平面磨床分別以被修磨過的三個側(cè)面為基準(zhǔn)面研磨另外的三個側(cè)面，使得六個面的角度在10° 26' ±30'以內(nèi)，所得六棱柱的研磨，其尺寸各邊誤差在其邊長的1/10以內(nèi)。
(4) 切割將上述經(jīng)過研磨的六棱柱以其中一個柱面為粘接面，平行于Z面進(jìn)行切割，切割出厚度為l-3ram的正六邊形片，即為能呈現(xiàn)石英晶體結(jié)構(gòu)外形特征的六面體籽晶。
上述所得籽晶，置入高壓釜內(nèi)，進(jìn)行培育，上述步驟培育結(jié)晶過程為常規(guī)技術(shù)，即可結(jié)晶出具有石英晶體理想結(jié)構(gòu)外形特征的人造石英晶體，從而填補了空白。
權(quán)利要求
1、一種能呈現(xiàn)石英晶體特征結(jié)構(gòu)外形的籽晶加工方法，其特征在于所述方法包含如下步驟(1)劃線研磨Z板原晶的Z面，研磨呈平面，并控制研磨角度為25°20′±30′，取Y向比X向長，Z面為最大面，在Z面上以垂直Y向為一邊劃正六邊形；(2)切割沿上述步驟(1)所劃正六邊形線以垂直Z面方向進(jìn)行切割，得到一個六棱柱；(3)研磨各切割面研磨從步驟2得到的六棱柱的六個側(cè)面，其中研磨角度的標(biāo)準(zhǔn)值為10°26′，角度公差按照±30′控制；(4)切割將上述經(jīng)過研磨的六棱柱以其中一個柱面為粘接面，平行于Z面進(jìn)行切割，切割出厚度為1-3mm的正六邊形片。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能呈現(xiàn)石英晶體特征結(jié)構(gòu)外形的籽晶加工方 法，其特征在于所述步驟(3)中，首先手工在研磨盤上用金剛砂修正相鄰的 三個側(cè)面，確保其角度在10° 26' ±30'以內(nèi)，然后用平面磨床分別以被修磨 過的三個側(cè)面為基準(zhǔn)面研磨另外的三個側(cè)面，使得六個面的角度在10° 26' ± 30'以內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種能呈現(xiàn)石英晶體特征結(jié)構(gòu)外形的籽晶加 工方法，其特征在于六棱柱的正六邊形研磨尺寸各邊誤差在其邊長的1/10以 內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明一種能呈現(xiàn)石英晶體特征結(jié)構(gòu)外形的籽晶加工方法，包含如下步驟(1)劃線研磨Z板原晶的Z面，研磨呈平面，并控制研磨角度為25°20′±30′，取Y向比X向長，Z面為最大面，在Z面上以垂直Y向為一邊劃正六邊形；(2)切割沿上述步驟(1)所劃正六邊形線以垂直Z面方向進(jìn)行切割，得到一個六棱柱；(3)研磨各切割面研磨從步驟2得到的六棱柱的六個側(cè)面，其中研磨角度的標(biāo)準(zhǔn)值為10°26′，角度公差按照±30′控制；(4)切割將上述經(jīng)過研磨的六棱柱以其中一個柱面為粘接面，平行于Z面進(jìn)行切割，切割出厚度為1-3mm的正六邊形片。本發(fā)明所加工出的籽晶，經(jīng)過培育即可結(jié)晶出具有理想結(jié)構(gòu)外形的石英晶體。
文檔編號C30B29/18GK101603202SQ20091013633
公開日2009年12月16日 申請日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者趙玉宏, 高春浩 申請人:北京石晶光電科技股份有限公司