專利名稱：一種具有翡翠光學(xué)性能的陶瓷器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉陶瓷制造領(lǐng)域，特別是一種具有翡翠光學(xué)性能的陶瓷器的制造方法。
背景技術(shù)：
玉石自古被視為吉祥避邪之物，是高尚、純沽、典雅、富貴、安樂、幸福的 象征，與金銀相比，玉石在美觀上略勝一籌。翡翠是玉石中最珍貴的品種之一，翡翠 (Jadeite)的礦物名稱叫“鈉輝石”，也有人叫“硬玉”，分子式為NaAlSi2O6。翡翠是 由無數(shù)細(xì)小的纖維狀結(jié)晶縱橫交織而成的致密集合體，稱為“氈狀結(jié)構(gòu)”，非常牢固和 堅韌。翡翠具有透明或者半透明的玻璃光澤，其晶體結(jié)構(gòu)細(xì)膩，色調(diào)均勻，常帶有鮮艷 的綠色或者淡綠色，具有較強的觀賞性，深受中華民族和東南亞各國人民的喜愛。優(yōu)質(zhì) 翡翠產(chǎn)于緬甸密支那地區(qū)我國至今還沒有找到翡翠礦床。經(jīng)過多個世紀(jì)的挖掘，天然翡 翠在自然界的存貯量已經(jīng)很少，難以滿足社會需要，使得天然翡翠的價格高居不下，并 且具有快速上升的趨勢。面對市場供需矛盾，人們試圖人工合成出高檔次的翡翠。翡翠人工合成技術(shù)的 研究從19世紀(jì)就開始了。20世紀(jì)60年代的貝爾(Bell)和羅茨勃姆(Roseboom)發(fā)現(xiàn)翡翠 是一種低溫高壓礦物，必須在高壓條件下才能合成，至此開始了真正意義上的翡翠合成 研究工作。20世紀(jì)80年代我國吉林大學(xué)和中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)所、中國科學(xué)院貴陽 地化所等單位也進(jìn)行了合成翡翠的試驗。但由于翡翠的特殊結(jié)構(gòu)，很難實現(xiàn)由非晶體或 其他晶體向鈉鋁輝石的晶體的轉(zhuǎn)化。致色元素Cr也很難進(jìn)入晶格中，所以合成效果都不 理想，所得到的往往只是一些微晶粉末或者是含有大量玻璃體的翡翠成分的混合物。與 此同時，20世紀(jì)80年代美國的通用電氣公司也開始了合成翡翠的研究。2002年，GIA 首次發(fā)表了有關(guān)寶石級合成翡翠的報道。人們采用合成寶石常用的焰熔法、熔融法、水 熱生長法和助熔劑熔化生長法來合成翡翠，及最近采用超高溫超高壓合成翡翠技術(shù)，均 沒有獲得成功。陶瓷在中國已經(jīng)有幾千年的歷史，結(jié)合近代科學(xué)技術(shù)，陶瓷研究獲得快速發(fā) 展，低介電陶瓷、耐高溫陶瓷、光學(xué)透明陶瓷等功能性陶瓷已經(jīng)廣泛應(yīng)用。綜上所述，社會上已經(jīng)合成翡翠，但是受合成技術(shù)的限制，合成翡翠的成本還 很高，還沒有實現(xiàn)商業(yè)化，還不能滿足用來生產(chǎn)日常用器和家居裝飾品的要求；陶瓷技 術(shù)已經(jīng)發(fā)展了幾千年，生產(chǎn)陶瓷成本較低，但是不具備玉石的可觀賞特性。因此，結(jié) 合陶瓷制造技術(shù)和翡翠合成技術(shù)，制造出具有翡翠光學(xué)特性的陶瓷材料，進(jìn)一步加工成 型，來滿足人類的日常生活用品和家居裝飾用品具有一定的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有翡翠光學(xué)性能的陶瓷器的制造方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下本發(fā)明的目的是提供一種具有翡翠光學(xué)性能的陶瓷器的制造方法。該方法以二硅酸鋁鈉(NaAlSi2O6)固體粉末，經(jīng)過一次燒結(jié)，得到一次燒結(jié)固體；將一次燒結(jié) 固體粉碎和研磨，得到二硅酸鋁鈉(NaAlSi2O6)的燒結(jié)固體粉末；最后以二硅酸鋁鈉 (NaAlSi2O6)的燒結(jié)固體粉末為原料，經(jīng)過機械壓模成型后，放入高溫?zé)Y(jié)爐進(jìn)行高溫?zé)?結(jié)，得到具有翡翠光學(xué)性能的陶瓷器。該陶瓷器具有多晶體結(jié)構(gòu)，密度2.35-2.58g/cm3， 其化學(xué)成分與翡翠的化學(xué)成分相同，又具有翡翠光學(xué)性能，故可稱為翡翠玉瓷器。其制 造工藝流程圖如附圖1，具體操作步驟如下1. 二硅酸鋁鈉固體粉末一次燒結(jié)取120-300目的二硅酸鋁鈉固體粉末，放入耐高溫器皿中，再將盛有二硅酸鋁 鈉固體粉末的耐高溫器皿轉(zhuǎn)移到高溫爐中，在750-1150°C條件下燒結(jié)12-96h，自然冷卻 后，得到一次燒結(jié)原料，經(jīng)過粉碎和研磨，得到80-300目的二硅酸鋁鈉(NaAlSi2O6)的 燒結(jié)固體粉末，該燒結(jié)固體粉末的表觀密度為1.20-1.65g/cm3。2. 二硅酸鋁鈉燒結(jié)固體粉末的壓模成型取80-300目的二硅酸鋁鈉燒結(jié)固體粉末放入模具中，通過50-2000Mpa機械壓 力作用，使二硅酸鋁鈉固體粉末壓縮，形成具有特定結(jié)構(gòu)的壓模成型體，脫模后，得到 壓模成型體。3. 二硅酸鋁鈉壓模成型體的燒結(jié)將二硅酸鋁鈉壓模成型體放到高溫爐中，在950-1150°C條件下燒結(jié)12-96h，得 到具有翡翠光學(xué)性能的二硅酸鋁鈉陶瓷器，該陶瓷器具有多晶體結(jié)構(gòu)，密度2.35-2.58g/
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cm ο本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.結(jié)合陶瓷技術(shù)和翡翠合成技術(shù)，生產(chǎn)出成本低的翡翠玉瓷器；2.該方法制造的翡翠玉瓷器具有玻璃光澤，晶瑩剔透，透明度高，硬度高，具 有翡翠光學(xué)性能，具有較高的觀賞性。經(jīng)過進(jìn)一步雕琢加工可以制成高檔器皿、工藝品 和高檔家居裝飾品。


圖1是本發(fā)明一種具有翡翠光學(xué)性能的陶瓷器的制造方法的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實施例11. 二硅酸鋁鈉固體粉末一次燒結(jié)取120-300目的二硅酸鋁鈉固體粉末，放入耐高溫器皿中，再將盛有二硅酸鋁 鈉固體粉末的耐高溫器皿轉(zhuǎn)移到高溫爐中，在750°C條件下燒結(jié)96h，自然冷卻后，得 到一次燒結(jié)固體，經(jīng)過粉碎和研磨，得到80目的二硅酸鋁鈉(NaAlSi2O6)的燒結(jié)固體粉 末，該燒結(jié)固體粉末的表觀密度為1.20g/cm3。2. 二硅酸鋁鈉燒結(jié)固體粉末的壓模成型取80目的二硅酸鋁鈉燒結(jié)固體粉末放入模具中，通過50Mpa機械壓力作用，使 二硅酸鋁鈉固體粉末壓縮，形成具有特定結(jié)構(gòu)特點的壓模成型體，脫模后，得到壓模成型體。3. 二硅酸鋁鈉壓模成型體的燒結(jié)將二硅酸鋁鈉壓模成型體放到高溫爐中，在950°C條件下燒結(jié)96h，得到具有翡 翠光學(xué)性能的二硅酸鋁鈉陶瓷器，該陶瓷器具有多晶體結(jié)構(gòu)，密度2.35-2.58g/cm3。實施例21. 二硅酸鋁鈉固體粉末一次燒結(jié)取120-300目的二硅酸鋁鈉固體粉末，放入耐高溫器皿中，再將盛有二硅酸鋁 鈉固體粉末的耐高溫器皿轉(zhuǎn)移到高溫爐中，在1150°C條件下燒結(jié)12h，自然冷卻后，得 到一次燒結(jié)原料，經(jīng)過粉碎和研磨，得到180目的二硅酸鋁鈉(NaAlSi2O6)的燒結(jié)固體粉 末，該燒結(jié)固體粉末的表觀密度為1.53g/cm3。2. 二硅酸鋁鈉燒結(jié)固體粉末的壓模成型取180目的二硅酸鋁鈉燒結(jié)固體粉末放入模具中，通過2000Mpa機械壓力作 用，使二硅酸鋁鈉固體粉末壓縮，形成具有特定結(jié)構(gòu)特點的壓模成型體，脫模后，得到 壓模成型體。3. 二硅酸鋁鈉壓模成型體的燒結(jié)將二硅酸鋁鈉壓模成型體放到高溫爐中，在1150°C條件下燒結(jié)12h，得到具有 翡翠光學(xué)性能的二硅酸鋁鈉陶瓷器，該陶瓷器具有多晶體結(jié)構(gòu)，密度2.35-2.58g/cm3。實施例31. 二硅酸鋁鈉固體粉末一次燒結(jié)取120-300目的二硅酸鋁鈉固體粉末，放入耐高溫器皿中，再將盛有二硅酸鋁 鈉固體粉末的耐高溫器皿轉(zhuǎn)移到高溫爐中，在920°C條件下燒結(jié)48h，自然冷卻后，得到 一次燒結(jié)原料，經(jīng)過粉碎和研磨，得到300目的二硅酸鋁鈉(NaAlSi2O6)的燒結(jié)固體粉 末，該燒結(jié)固體粉末的表觀密度為1.65g/cm3。2. 二硅酸鋁鈉燒結(jié)固體粉末的壓模成型取300目的二硅酸鋁鈉燒結(jié)固體粉末放入模具中，通過IOOOMpa機械壓力作 用，使二硅酸鋁鈉固體粉末壓縮，形成具有特定結(jié)構(gòu)特點的壓模成型體，脫模后，得到 壓模成型體。3. 二硅酸鋁鈉壓模成型體的燒結(jié)將二硅酸鋁鈉壓模成型體放到高溫爐中，在1050°C條件下燒結(jié)48h，得到具有 翡翠光學(xué)性能的二硅酸鋁鈉陶瓷器，該陶瓷器具有多晶體結(jié)構(gòu)，密度2.35-2.58g/cm3。
權(quán)利要求
1. 一種具有翡翠光學(xué)性能的陶瓷器的制造方法，其特征在于，該方法以二硅酸鋁鈉 固體粉末，經(jīng)過一次燒結(jié)，得到一次燒結(jié)固體；將一次燒結(jié)固體粉碎和研磨，得到二硅 酸鋁鈉的燒結(jié)固體粉末；最后以二硅酸鋁鈉的燒結(jié)固體粉末為原料，經(jīng)過機械壓模成型 后，放入高溫?zé)Y(jié)爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，得到具有翡翠光學(xué)性能的陶瓷器，該陶瓷器具有多 晶體結(jié)構(gòu)，密度2.35-2.58g/cm3，其化學(xué)成分與翡翠的化學(xué)成分相同，又具有翡翠光學(xué)性 能，故稱為翡翠玉瓷器，具體操作步驟如下1)二硅酸鋁鈉固體粉末一次燒結(jié)取120-300目的二硅酸鋁鈉固體粉末，放入耐高溫器皿中，將其轉(zhuǎn)移到高溫爐中， 在750-1150°C條件下燒結(jié)12-96h，自然冷卻后，得到一次燒結(jié)原料，經(jīng)過粉碎和研磨， 得到80-300目的二硅酸鋁鈉的燒結(jié)固體粉末，該燒結(jié)固體粉末的表觀密度為1.20-1.65g/3cm ；2)二硅酸鋁鈉燒結(jié)固體粉末的壓模成型取80-300目的二硅酸鋁鈉燒結(jié)固體粉末放入模具中，通過50-2000Mpa機械壓力 作用，使二硅酸鋁鈉固體粉末壓縮，脫模后，得到具有特定結(jié)構(gòu)的二硅酸鋁鈉壓模成型 體；3)二硅酸鋁鈉壓模成型體的燒結(jié)將二硅酸鋁鈉壓模成型體放到高溫爐中，在950-1150°C條件下燒結(jié)12-96h，得到具 有翡翠光學(xué)性能的二硅酸鋁鈉陶瓷器，該陶瓷器具有多晶體結(jié)構(gòu)，密度2.35-2.58g/cm3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有翡翠光學(xué)性能的陶瓷器的制造方法。該方法以氫氧化鋁和硅酸鈉為原料，經(jīng)過氫氧化鈉催化反應(yīng)，生成單硅酸鋁鈉，得到的單硅酸鋁鈉再與無機酸溶液和硅酸鈉溶液混合反應(yīng)，獲得二硅酸鋁鈉固體粉末，最后經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，得到具有翡翠光學(xué)性能又具有翡翠相同化學(xué)成分的陶瓷材料，該材料具有復(fù)合多晶體結(jié)構(gòu)，密度2.35-2.58g/cm3，經(jīng)過雕琢加工，得到翡翠玉瓷器。本發(fā)明的優(yōu)點是1.結(jié)合陶瓷技術(shù)和翡翠合成技術(shù)，生產(chǎn)出成本低的翡翠玉瓷器；2.該方法制造的翡翠玉瓷器具有玻璃光澤，晶瑩剔透，透明度高，硬度高，具有翡翠光學(xué)性能，具有較高的觀賞性。經(jīng)過進(jìn)一步雕琢加工可以制成高檔器皿、工藝品和高檔家居裝飾品。
文檔編號C04B35/16GK102010210SQ20101028486
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者農(nóng)光再 申請人:廣西大學(xué)