[发明专利]一种石英玻璃本征应力测试的方法

说明书

本发明公开了一种石英玻璃本征应力测试的方法，包括：提供石英玻璃样件，并对所述石英玻璃进行表面精磨抛光；对经过表面精磨抛光的石英玻璃进行表面腐蚀去机械应力；对经过表面腐蚀去机械应力的石英玻璃采用退火工艺消除热应力；对通过退火工艺消除热应力的石英玻璃采用双折射应力仪进行本征应力测试。本发明通过对所述石英玻璃进行表面精磨抛光，然后进行表面腐蚀去机械应力，以及采用退火工艺消除热应力，不仅测试操作简单，并可有效剔除机械应力和热应力的干扰，准确测得石英玻璃的本征应力，而且可以筛选出性能优越的石英玻璃毛坯，剔除性能较差的石英玻璃毛坯，在工程应用的前期把好关，降低后续零件加工的不合格品率和节约成本。

技术领域

本发明涉及材料测试技术领域，尤其涉及一种石英玻璃本征应力测试的方法。

背景技术

石英玻璃应力的组成包括机械应力、热应力和本征应力。其中，机械应力主要是通过机械加工的方法施加在石英玻璃上引起的表面应力，这种应力可以通过一定化学腐蚀方法消除或减弱。热应力主要是由于石英玻璃因温度梯度而引起的应力，这种应力可以通过热处理方法消除或减弱。但是，本征应力是石英玻璃的自身应力特性，无法改变和去除。

目前，石英玻璃应力测试的方法主要是使用应力仪进行测试，进而通过测试结果来评估石英玻璃的应力大小及分布。显然地，这种方法虽然可以测试获得石英玻璃的应力，但是无法剔除机械应力和热应力，不能得到石英玻璃的本征应力。

寻求一种测试操作简单，并可有效剔除机械应力和热应力的干扰，准确测得石英玻璃的本征应力的石英玻璃本征应力测试的方法已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种石英玻璃本征应力测试的方法。

发明内容

本发明之目的是针对现有技术中，传统石英玻璃应力测试虽然可以测试获得石英玻璃的应力，但是无法剔除机械应力和热应力，不能得到石英玻璃的本征应力等缺陷提供一种石英玻璃本征应力测试的方法。

为实现本发明之目的，本发明提供一种石英玻璃本征应力测试的方法，所述石英玻璃本征应力测试的方法，包括：

执行步骤S1：提供石英玻璃样件，并对所述石英玻璃进行表面精磨抛光；

执行步骤S2：对经过表面精磨抛光的石英玻璃进行表面腐蚀去机械应力；

执行步骤S3：对经过表面腐蚀去机械应力的石英玻璃采用退火工艺消除热应力；

执行步骤S4：对通过退火工艺消除热应力的石英玻璃采用双折射应力仪进行本征应力测试。

可选地，首先对所提供的石英玻璃样件均分，并对均分的石英玻璃样片执行所述步骤S1～步骤S4，然后将均分后石英玻璃的应力测试结果与原样件应力测试结果进行比较，以验证测试方法的可行性。

可选地，采用氢氟酸溶液对经过表面精磨抛光的石英玻璃进行表面腐蚀去机械应力。

可选地，所述氢氟酸溶液中氢氟酸的质量百分比含量为10％～35％。

可选地，采用退火工艺消除石英玻璃的热应力。

可选地，所述退火工艺，进一步包括：

执行步骤S31：将所述石英玻璃从室温升温至第一温度T_n，升温时长为T₁，所述第一温度T_n小于石英玻璃材料的退火点温度，且大于石英玻璃材料的应变点温度；

执行步骤S32：在第一温度T_n下，对所述石英玻璃进行保温，保温时长为T₂-T₁；