一種寶石級合成硬玉籽料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半透明寶石級合成硬玉籽料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]寶石級合成硬玉籽料實際是一種由硬玉晶相構(gòu)成的單相陶瓷，陶瓷全部由細小的硬玉晶體構(gòu)成，其間基本沒有孔隙(體積密度=3.3-3.5g/cm3);寶玉石界稱之為合成籽料。硬玉(NaAl [Si2O6])是一種鏈狀硅酸鹽礦物、單斜晶系、鏈狀結(jié)構(gòu)基型。由天然硬玉構(gòu)成的礦物集合體(可含少量其它晶相)俗稱翡翠，形成于高溫、高壓的地質(zhì)環(huán)境中。因此，合成硬玉是在高溫、高壓下制造出來的，稱作合成翡翠。由于晶相構(gòu)成相同，合成硬玉與天然硬玉具有相同的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)，因而具有基本相同的物理和化學(xué)性質(zhì)。
[0003]目前，合成硬玉籽料的常用方法是用一些高純的工業(yè)原料和/或化學(xué)試劑按一定比值Na2O = Al2O3: S12形成配合料，并將之在1500°C高溫熔融成均勻的玻璃熔體，然后通過不同方法澆鑄出柱狀的玻璃樣品，再將柱狀玻璃樣品切割成一定厚度的圓片、將圓片在1500?1700°C高溫和5.6?6GPa高壓下保持一定時間，冷卻后即為合成硬玉籽料。
[0004]合成硬玉籽料是否是寶石級，除了它的晶相和物性必須達到天然硬玉的各項參數(shù)夕卜，主要看它的透明程度和顏色的均勻程度。鑒別塊體樣品是否半透明的儀器依據(jù)是3?5毫米厚、兩面為平行平面的快狀樣品能透過紅外線，并能給出對應(yīng)的透過峰；鑒別樣品是否半透明的肉眼視覺依據(jù):3?5毫米厚的樣品在強光電筒或陽光照射下，整體呈現(xiàn)均勻一致的散射光。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的在于提供一種半透明寶石級合成硬玉籽料及其制備方法。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種半透明寶石級合成硬玉籽料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0008](I)按如下重量份數(shù)稱取原料:無水碳酸鈉13?37份，葉蠟石粉38?69份，非晶態(tài)二氧化硅粉O?9份，將稱量好的原料充分混勻，經(jīng)熔融、冷卻后得到硬玉組分的玻璃體，將硬玉組分的玻璃體粉碎成玻璃粉料，該玻璃粉料即為制備半透明寶石級合成硬玉籽料的原料；
[0009](2)在步驟(I)獲得的玻璃粉料中加入適量甲基纖維素和水，充分濕混后造粒，將造粒得到的濕粉壓制成坯體并烘干，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)、冷卻后獲得玻璃陶瓷片；
[0010](3)將步驟(2)獲得的玻璃陶瓷片進行熱等靜壓燒結(jié)后獲得致密玻璃陶瓷片；
[0011](4)將致密玻璃陶瓷片在4?5GPa、1250?1400°C條件下保持0.5?1.5小時，然后緩慢降到常溫常壓，即得半透明寶石級合成硬玉籽料。
[0012]上述方案中，步驟(I)所述玻璃粉料的粒徑小于300目。
[0013]上述方案中，步驟(2)中所述甲基纖維素的加入量為玻璃粉料質(zhì)量的I?4wt%，所述水的加入量為玻璃粉料質(zhì)量的8?15wt%。
[0014]上述方案中，步驟(2)中所述造粒得到的濕粉的粒徑為0.1?0.3mm。
[0015]上述方案中，步驟(2)中所述壓制的壓力為15?20MPa。
[0016]上述方案中，步驟(2)所述高溫?zé)Y(jié)的燒結(jié)溫度為800?950 °C，燒結(jié)時間為I?3h。
[0017]上述方案中，步驟(3)所述熱等靜壓燒結(jié)的工藝為:850?1000°C、100?200MPa下燒結(jié)I?2小時。
[0018]上述方案中，步驟(3)所述致密玻璃陶瓷片的體積密度為2.55 ±0.lOg/cm3，步驟
(3)所述半透明寶石級合成硬玉籽料的體積密度為3.4±0.lOg/cm3。
[0019]本發(fā)明中，純半透明寶石級合成硬玉籽料為白色，如果想獲得各種顏色的半透明寶石級合成硬玉籽料，可加入一定量的過渡離子，如Cr、Mn、N1、Fe和Ti等即可。
[0020]上述半透明寶石級合成硬玉籽料的制備方法制備得到的半透明寶石級合成硬玉籽料。
[0021]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明制備方法制備得到的半透明寶石級合成硬玉籽料是一種高品質(zhì)的寶玉石原料，可以被加工成各種玉石首飾(從翡翠戒面到翡翠手鐲，掛件和吊件等)，具有巨大的市場；本發(fā)明采用葉蠟石為原料，葉蠟石是一種天然礦物，天然含有微量的多種元素，能使合成硬玉籽料的成分更接近天然硬玉，顏色也更接近天然硬玉，此夕卜，葉蠟石在我國資源豐富，價格遠比其它化學(xué)試劑便宜，因此，本發(fā)明制備方法簡單可行，成本低，具有極大的經(jīng)濟價值。
【具體實施方式】
[0022]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0023]實施例1
[0024]一種半透明寶石級合成硬玉籽料，通過如下方法制備得到:(I)稱取無水碳酸鈉37克、葉蠟石粉69克和非晶態(tài)二氧化硅粉9克，將稱量好的三種原料充分混合后，經(jīng)經(jīng)熔融、冷卻后獲得硬玉組分的玻璃體；然后，將玻璃體粉碎成小于300目的玻璃粉料，該玻璃粉料即為制備半透明寶石級合成硬玉籽料的原料；
[0025](2)在上述玻璃粉料中加入質(zhì)量為玻璃粉料質(zhì)量I?4被％的甲基纖維素和8?15wt%的水，充分濕混后造粒得到粒徑為0.1?0.3mm土的濕細粒，將濕細粒料裝模，采用摩擦壓力機在15?20MPa的壓力下成型為厚度為6mm的圓片狀還體；烘干還體，再將還體在800°C下燒結(jié)3小時，隨爐降溫，獲得體積密度(D)為2.24g/cm3土的玻璃陶瓷片；
[0026](3)將玻璃陶瓷片在熱等靜壓(850°C和200MPa)下燒結(jié)I小時，獲得D = 2.62g/cm3土的致密玻璃陶瓷片；
[0027](4)將致密玻璃陶瓷片在4GPa和1250°C下保持1.5小時，卸壓后獲得白色半透明圓片狀合成硬玉籽料。
[0028]本實施例制備得到的白色半透明合成硬玉籽料的體積密度為D = 3.29g/cm3土，同時通過肉眼視覺觀察:3?5毫米厚的樣品在強光電筒或陽光照射下，整體呈現(xiàn)均勻一致的散射光，由此說明本實施例制備得到的半透明合成硬玉籽料為寶石級半透明合成硬玉籽料。
[0029]實施例2
[0030]一種半透明寶石級合成硬玉籽料，通過如下方法制備得到:(I)稱取無水碳酸鈉37克、葉蠟石粉69克和非晶態(tài)二氧化硅粉9克和Cr2O3粉0.25克，將稱量好的三種原料充分混合后，放在坩禍中在1250°C下保溫2小時，隨爐冷卻，獲得硬玉組分的玻璃體；然后，將玻璃體粉碎成小于300目的玻璃粉料，該玻璃粉料即為制備半透明寶石級合成硬玉籽料的原料；
[0031](2)在上述玻璃粉料中加入質(zhì)量為玻璃粉料質(zhì)量I?4被％的甲基纖維素和8?15wt%的水，充分濕混后造粒得到粒徑為0.1?0.3mm土的濕細粒，將濕細粒料裝模，采用摩擦壓力機在15