[發(fā)明專利]刻面明亮琢型碳硅石寶石及其切磨加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210012632.0
• 申請(qǐng)日: 2012-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN102525050B
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐現(xiàn)剛;田亮光;付芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): A44C17/00
• 分類號(hào): A44C17/00;A44C27/00;C30B29/36
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 苗奎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳硅石寶石的切磨方法，尤其涉及刻面明亮琢型碳硅石寶石及其切磨 加工方法。

發(fā)明背景

由于天然寶石的稀少性，工匠們?yōu)榱吮M可能大的保留寶石的體積，往往將寶石大體切 割成凸圓形或各種不規(guī)則的形狀，這樣即使拋光工藝極好，寶石的光澤、閃爍和火彩等效 果也不能得到最好的展現(xiàn)。上世紀(jì)初以來，隨著人們消費(fèi)觀的改變，寶石的美觀性越來越 受到重視。通過遵循晶體的光學(xué)定律，設(shè)定切磨的角度和比例，完全可以使寶石的亮度和 火彩達(dá)到最佳。1919年，Marcel?Tolkowsky發(fā)表了著名的《Diamond?Design》一書，基于 鉆石的折射率，并綜合考慮了亮度和火彩的效果，計(jì)算得到了圓形明亮型鉆石的切磨角度 和比例。但是Tolkowsky的計(jì)算過程漏掉了某些部分的光線，其結(jié)果存有誤差。

碳硅石寶石，也稱莫桑鉆，學(xué)名碳化硅，是一種合成寶石，它具有比鉆石(鉆石折射 率約為2.42)還高的折射率和僅次于鉆石的硬度，所以是目前最佳的仿鉆材料。中國(guó)專利 文件CN?101037806A以及中國(guó)專利CN?128770C的提供的生長(zhǎng)方法可以獲得的彩色碳硅石 單晶，顏色范圍包括綠色、黃色、藍(lán)色、黑色和近無色，而且在該技術(shù)的基礎(chǔ)上獲得的碳 硅石單晶顏色均一，透明性好。CN102198701A提供一種刻面碳硅石寶石成品的加工方法。 包括切割、預(yù)型、圈形、研磨、拋光等步驟，用金剛石切割線將碳硅石單晶棒切割成小的 長(zhǎng)方體粗坯，將碳硅石長(zhǎng)方體粗坯的c面或與c面偏角不大于5°的面作為臺(tái)面，采用內(nèi) 細(xì)外粗的研磨盤，研磨時(shí)先用研磨盤外圈研磨再用研磨盤內(nèi)圈研磨，拋光分粗拋光和精拋 光，并嚴(yán)格控制各步驟的工藝條件。申請(qǐng)人引用該專利申請(qǐng)公開說明書全部?jī)?nèi)容作為背景 技術(shù)。

但是一直以來，碳硅石寶石的切磨都是按照鉆石的切磨比例進(jìn)行的，得到的碳硅石寶 石成品往往在亮度和火彩上遜于鉆石。碳硅石(SiC)是硅原子和碳原子按1∶1的比例結(jié)合 形成的一種共價(jià)化合物。碳硅石為各向異性晶體，屬于一軸正光性晶體，其光軸平行于晶 體的結(jié)晶軸(即C軸)，其雙折射率為0.043，所以該材料不同晶面的折射率不同，這一 點(diǎn)給準(zhǔn)確計(jì)算碳硅石寶石的最佳切磨比例造成了困難。另一方面，碳硅石具有多種結(jié)晶形 態(tài)，學(xué)術(shù)界稱之為碳硅石多型，不同的結(jié)晶形態(tài)也具有不同的折射率。最常見的碳硅石多 型包括6H-SiC、4H-SiC和15R-SiC，其C面折射率也各不相同。根據(jù)何雪梅“合成碳化硅 的生長(zhǎng)及鑒別”一文(《珠寶科技》1999年第11卷第2期)可知，碳硅石寶石的折射率 為2.65～2.69。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明設(shè)計(jì)了碳硅石寶石刻面琢型的切磨角度及加工比例，主 要包括冠角、亭角、臺(tái)寬比、冠高比、亭深比等。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種刻面明亮琢型碳硅石寶石及其切磨加工方法。

術(shù)語(yǔ)說明：

碳硅石C面，是指垂直于C軸的面。

寶石的琢型，是指寶石的造型，是寶石原石經(jīng)琢磨后所呈現(xiàn)的式樣，也稱寶石切工或 款式。

刻面明亮琢型(brilliant?cut)寶石，主要分為冠部、腰棱和亭部三部分。冠部在腰棱以 上，呈棱臺(tái)狀，是主要觀賞面，亭部在腰棱以下，呈棱錐狀，可用于鑲嵌。臺(tái)面，是指冠 部最大的一個(gè)平面，也稱為桌面、頂面。如圖1所示。

刻面明亮琢型寶石，包括標(biāo)準(zhǔn)圓形明亮琢型、單明亮琢型、老單明亮琢型、雙明亮琢 型、瑞士琢型、古典歐洲琢型等多種具體的寶石琢型。

刻面明亮型寶石的切磨角度和比例：設(shè)定腰棱所在的腰圍直徑為單位1，則主要包括 以下角度和比例：

冠角：冠部主面與腰圍的水平面夾角為冠角，是冠部各面的基準(zhǔn)角；

亭角：亭部主面與腰圍水平面的夾角為亭角，是亭部各面的基準(zhǔn)角；

臺(tái)寬比：臺(tái)面直徑或正多邊形對(duì)角線與腰圍直徑的比例為臺(tái)寬比；

冠高比：冠部高度與腰圍直徑的比例為冠高比；

亭深比：亭部的高度與腰圍直徑的比例為亭深比。

全深比：總高度與腰圍直徑的比例為全深比。