专利名称：一种超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法
技术领域：
本发明涉及一种超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法，特别是关于一种作为高稳定性要求的激光陀螺谐振腔体的超稳定化处理方法。
背景技术：
激光陀螺一般采用超低膨胀微晶玻璃(如^RODUE等)，制造成为环形谐振腔。谐振腔的温度稳定性直接影响激光陀螺性能的稳定性。谐振腔腔体一般采用打孔、铣形、研磨等光学机械加工方法实现。加工过程不可避免的产生残余应力，破坏了材料的稳定性，使得加工件随着时间产生变形。传统的温度稳定化处理方法，虽然很大程度上消除加工件的内应力，实现结构的稳定化，但是，破坏了材料的低膨胀性能。而不采用温度稳定化处理的加工件，虽然不破坏材料的低膨胀性能，但是存在结构变形的问题。为了实现激光陀螺高低温性能稳定及性能长期稳定，必须实现谐振腔结构超稳定化处理，同时保证谐振腔腔体超低膨胀特性。
发明内容
为了解决现有技术满足不了激光陀螺谐振腔超稳定化处理要求的问题，本发明提供了一种能实现谐振腔结构稳定化，同时保证谐振腔腔体超低膨胀特性的超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法。为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案一种超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1.将加工件置于耐高温的非金属盒内，该加工件外形的每一个边与放置非金属盒内层的间距大于30mm，工件与非金属盒底边用支撑块支起，保证温度处理过程中，加工件上的温度传导大部分通过盒内气体实现；步骤2.放置好加工件后，密封非金属盒；步骤3.将带有加工件的密封非金属盒放置在热处理炉中；步骤4.进行热处理，设置热处理炉温度控制系统，从常温以每分钟3°C /min 5°C /min升温，当温度达到360°C 420°C时，保温8小时 12小时，然后，以0. 05°C /min 0. 2V /min降温，当处理炉温度降到120°C 士20°C时，关闭处理炉控制系统，步骤5.自然冷却后取出加工件。所述支撑块为由加工件相同的材料制成，高度与加工件其他面到盒壁的间距基本相同。在温度稳定化处理过程中，盒中的气体温度变化，通过非金属盒盒壁的热传导实现。
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步骤3中，热处理炉中可以放置多个待处理含有密封非金属盒的加工件，每个密封盒之间的间距大于30mm，密封非金属盒距热处处理炉炉内壁大于200mm。步骤4热处理时，常温以每分钟4°C /min升温，当温度达到390°C时，保温10小时， 然后，以0. 125°C /min降温，当处理炉温度降到120°C时，关闭处理炉控制系统。本发明超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法通过对加工件的热处理，能有效降低加工存在的内应力和加工件的热变形，使加工件在-50°C +100°C变化中，角度变化量小于1角秒，同时保证微晶玻璃的线膨胀系数优于0.5X 10_7°c，提高了稳定化效率。
图1本发明超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法的流程图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明本发明涉及一种超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法，特别是关于一种作为高稳定性要求的激光陀螺谐振腔体的超稳定化处理方法。本发明的具体实施步骤如下步骤1.将加工件置于耐高温的非金属盒内，该非金属盒的尺寸足够大，使加工件外形的每一个边与放置非金属盒内层的间距大于30mm，工件与非金属盒底边用加工件同种材料制成的高度为30mm，直径为IOmm的支撑块支起，保证温度处理过程中，加工件上的温度传导大部分通过盒内气体实现；步骤2.放置好加工件后，密封非金属盒，保证盒中的气体不与外界交换，实现在温度稳定化处理过程中，盒中的气体温度变化，大多来此于非金属盒的盒壁；步骤3.将带有加工件的密封非金属盒放置在热处理炉中，热处理炉中可以放置多个待处理含有密封非金属盒的加工件，每个密封盒之间的间距大于30mm，密封非金属盒距热处处理炉炉内壁大于200mm，使得热流可以自然流动，炉内温度分布均勻；步骤4.进行热处理，按照要求，设置热处理炉温度控制系统，从常温以每分钟3°C /min 5°C /min升温，当温度达到360°C 420°C时，保温8小时 12小时，然后，以0. 05°C /min 0. 2°C / min降温，当处理炉温度降到120°C 士20°C时，关闭处理炉控制系统，优选的一组实施例中常温以每分钟4°C /min升温，当温度达到390°C时，保温10 小时，然后，以0. 125°C /min降温，当处理炉温度降到120°C时，关闭处理炉控制系统；步骤5.自然冷却后取出加工件，在关闭热处理炉温度控制系统后，自然放置48小时之后，取出加工件。本发明的处理方法，能有效降低加工存在的内应力和加工件的热变形，实验证明， 经处理后的加工件在-50°C +100°C变化中，角度变化量小于1角秒，同时微晶玻璃的线膨胀系数优于0. 5 X 10_7°c，具有较高的稳定化效率，因此不但提高了激光陀螺的长期稳定性，而且降低激光陀螺的温度灵敏度，大幅提高了激光陀螺的性能。
权利要求
1.一种超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1.将加工件置于耐高温的非金属盒内，该加工件外形的每一个边与放置非金属盒内层的间距大于30mm，工件与非金属盒底边用支撑块支起，保证温度处理过程中，加工件上的温度传导大部分通过盒内气体实现；步骤2.放置好加工件后，密封非金属盒；步骤3.将带有加工件的密封非金属盒放置在热处理炉中；步骤4.进行热处理，设置热处理炉温度控制系统，从常温以每分钟3°C /min 5°C /min升温，当温度达到 360°C 420°C时，保温8小时 12小时，然后，以0. 05°C /min 0. 2°C /min降温，当处理炉温度降到120°C 士20°C时，关闭处理炉控制系统，步骤5.自然冷却后取出加工件。
2.根据权利要求1所述的超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法，其特征在于所述支撑块为由加工件相同的材料制成，高度与加工件其他面到盒壁的间距基本相同。
3.根据权利要求2所述的超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法，其特征在于在温度稳定化处理过程中，盒中的气体温度变化，通过非金属盒盒壁的热传导实现。
4.根据权利要求3所述的超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法，其特征在于步骤3 中，热处理炉中可以放置多个待处理含有密封非金属盒的加工件，每个密封盒之间的间距大于30mm，密封非金属盒距热处处理炉炉内壁大于200mm。
5.根据权利要求1至4任一项所述的超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法，其特征在于步骤4热处理时，常温以每分钟4°C /min升温，当温度达到390°C时，保温10小时，然后，以0. 1250C /min降温，当处理炉温度降到120°C时，关闭处理炉控制系统。
全文摘要
本发明涉及一种超低膨胀微晶玻璃超稳定化处理方法。本发明采用空气密封低传导赖高温非金属盒(1)，放置待处理的超低膨胀微晶玻璃加工件(2)，置于热处理炉(3)中，热处理炉按照所述的要求，从常温以每分钟3℃/min～5℃/min升温，当温度达到360℃～420℃时，保温8小时～12小时，然后，以0.05℃/min～0.2℃/min降温，当处理炉温度降到120℃±20℃时，关闭处理炉控制系统，被处理加工件在炉内放置48小时后，取出。本发明能有效降低加工存在的内应力和加工件的热变形，使加工件在-50℃～+100℃变化中，角度变化量小于1角秒，同时保证微晶玻璃的线膨胀系数优于0.5×10-7/℃，提高了稳定化效率。
文档编号C03B32/00GK102503102SQ20111030087
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者屈玉善, 李大琪, 郭昕, 陆志东, 雷建军, 韩宗虎 申请人:中国航空工业第六一八研究所