[發明專利]一種高壓水熱再造翡翠的制備工藝

無效

• 申請號: 201010547449.1
• 申請日: 2010-11-17
• 公開（公告）號: CN102060506A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 葉未;于杰;唐雪蓮;楊淼;祖恩東
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C04B32/00
• 分類號: C04B32/00
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明涉及陶瓷材料領域，特別是涉及人工制備寶玉石材料和改性方面的應用。

背景技術

自然界中許多材料是在高溫高壓下的礦化水溶液中結晶生長而成的，水熱法正是模仿這一自然過程的材料合成方法。適用于在室溫時溶解度較低，而高溫高壓下溶解度增高的一些材料。合成翡翠是模擬天然翡翠成礦的物理、化學條件，以化學試劑為主要原料，采用高溫固相法配制具有翡翠成分的非晶質玻璃，再利用高壓固相轉變的原理，在人工合成金剛石的高溫高壓設備上對其進行結構轉化處理，使其在翡翠穩定區內結晶，從而實現人工翡翠的合成。

目前實驗選用的原料為化學純或分析純的試劑：Na₂CO₃、Al₂O₃、SiO₂、Cr₂O₃、Li₂CO₃，基本上參照天然硬玉的理論成分進行配比，按天然寶石級翡翠中Cr元素含量為總重的0.5％～1.5％的比例加入致色劑Cr₂O₃。經檢測，合成翡翠的主要結晶礦物為硬玉，其紅外吸收光譜與天然翡翠的基本一致，部分樣品的結構轉化較完全，結晶程度較好，且其硬度、密度及折射率等常規寶石學特征與天然翡翠的十分相近。但是由于晶質化過程中結晶狀態不好控制，合成翡翠的顏色及透明度與天然翡翠有很大的差異，達不到寶石級的要求。所以，雖然以天然翡翠地質形成條件為模型的合成翡翠的技術已日趨成熟，但珠寶市場上很少會見到合成翡翠的產品。

發明內容

本發明通過將天然翡翠邊角料細化、磁選、壓制、燒結等工藝最終制得與天然翡翠相近的翡翠制品。該發明能夠充分利用緊缺的資源，通過高壓水熱等工藝將天然多晶集合體翡翠粘合，能夠在基本不改變翡翠晶體結構的基礎上制備出體積大、具有與翡翠近于一致的翠性的仿天然翡翠制品。

本發明高壓水熱再造翡翠的制備方法，其特征在于：將不同粒度組合的天然翡翠粉末，致色元素采用天然綠色翡翠，干青翡翠、磁選去除翡翠粉末內部具有磁選的黑色或暗色物質，原料經配料后在混料機中混合均勻，經過低溫高能球磨機球磨后，添加無鉛無色玻璃后進行再次球磨，將最終粉料進行預壓成型，將預壓坯置入高壓水熱釜燒結。

所述天然翡翠粉末的選擇為天然翡翠加工剩余邊角料或者品質較差天然翡翠原石。

致色元素為含鉻量較高的天然翡翠，添加劑量的質量百分比不超過5％。

添加劑為無鉛無色玻璃，其軟化溫度不超過850℃，添加劑量的質量百分比不超過10％。

磁選后的翡翠粉體粒度可調，在60-200目之間，磁選指首先通過礦物顯微鏡手工去除內部暗色物質后通過磁選機進行去除，添加的致色元素和玻璃粉體為200目左右。

低溫高能球磨溫度控制為：-20℃-30℃。

添加無鉛無色玻璃后進行再次球磨是：致色元素與翡翠球磨過后再進行玻璃的添加，球磨溫度控制為：-20℃-30℃。

預壓成型的預壓坯體壓力范圍為：鋼模超聲波雙向壓制：300-700MPa；冷等靜壓成形：200-400MPa

高壓反應釜燒結溫度為：350℃-500℃，壓力25-45Mpa，降溫速率：隨爐冷卻。

(三)與共知技術相比所具有的優點：

1.與高溫高壓制備合成翡翠相比，原料準備簡單、工藝流程容易控制、生產周期短、產品成本低；而且可實現大批量生產，生產過程對環境無污染或少污染；

2.能夠有效提高天然稀缺翡翠不同原材料的利用率，由于目前翡翠加工過程的邊角料大多當做廢物進行處理，通過本技術，可以將廢棄邊角料進行回收利用；

3.由于采用天然翡翠材料，溫度較低，沒有破壞翡翠的結構，同時加入致色元素亦為天然翡翠成分，能夠最大限度接近天然翡翠制品，通過燒結、加工可以制備成各種佛像、觀音、鏤空的掛件以及串珠、項鏈等制品，可以加工成體積較大的、品色較好的工藝品擺件。

附圖說明

下面結合附圖進一步說明本發明的實質內容，但本發明內容并不限于此。

圖1是本發明的高壓水熱再造翡翠的制備工藝流程圖。

具體實施方式

本發明具體實施工藝與方法：

(一)原料成分及其所占質量百分比