CN109761579A - 高折射、高密度彩色人造宝石 - Google Patents

高折射、高密度彩色人造宝石 Download PDF

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Abstract

本发明公开了高折射、高密度彩色人造宝石，所述人造宝石的组成成分包括：BaO：16％～30％；La2O3：15％～55％；SiO2：5％～25％；B2O3：5％～18％；辅料：0～12％。本发明通过改进配方，利于合成最佳氧化镧、氧化钡共熔体物相，使产品具有高折射率、高密度和高韧性等优异特性，宝石整体颜色鲜艳、均匀。

Description

高折射、高密度彩色人造宝石
技术领域
本发明涉及装饰品技术领域，具体涉及一种高折射、高密度彩色人造宝石。
背景技术
天然宝石是人类一直钟爱的精灵，随着人类物质文明的进步，生活水平的普遍提高，对天然宝石的需求越来越多，但是天然宝石往往产量稀少，价格昂贵，无法满足大众化需求。
人工合成宝石(简称为人工宝石)是相对于天然宝石而言的，是为缓解天然宝石供需矛盾而产生和发展的，是人工制作而非天然产出的宝石。根据相关规定，人工宝石的定义为：完全或部分由人工生产或制造用做首饰及装饰品的材料统称为人工宝石。通俗的理解便是：人工宝石是指人们运用现代科学技术的基本原理和方法，选用适宜的原材料，通过合理的工艺、技术流程，在实验室或工厂里制造出来的用做首饰及装饰品的材料。目前已有的人工合成宝石虽然价格相对天然宝石的价格较低，但是与天然宝石相比，其反应宝石特性的性能指标较差，不能满足人们对饰品的更高需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：目前已有的人工合成宝石虽然价格相对天然宝石较低，但是与天然宝石相比，其反应宝石特性的性能指标较差，不能满足人们对饰品的更高需求。
本发明通过下述技术方案实现：
高折射、高密度彩色人造宝石，所述人造宝石的组成成分包括：
BaO：16％～30％；
La2O3：15％～55％；
SiO2：5％～25％；
B2O3：5％～18％；
辅料：0～12％。本发明提供的人工合成宝石为上述各氧化物的共熔体结构。
进一步地，所述人造宝石的组成成分包括：
BaO：19％～28％；
La2O3：24％～48％；
SiO2：10％～23％；
B2O3：7％～16％；
辅料：2～9％。
进一步地，所述人造宝石的组成成分包括：
BaO：25％；
La2O3：39％；
SiO2：19％；
B2O3：12％；
辅料：5％。
进一步地，所述BaO和La2O3摩尔质量比值为0.62～4.25。
进一步地，所述辅料包括助熔剂和着色剂。
进一步地，所述着色剂包括铒、钕、铜、钴、金、镍、铬的金属氧化物。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明提供了一种彩色人造宝石，氧化钡和氧化镧可熔融形成低温共熔体构成宝石的主要物相，该主要物相属高分子量氧化物，能确保其密度更接近天然宝石；本发明通过改进配方利于合成最佳氧化镧、氧化钡共熔体物相，使产品具有高折射率、高密度和高韧性等优异特性，宝石整体颜色鲜艳、均匀；
2、本发明提供了一种彩色人造宝石，宝石中三氧化二硼与二氧化硅形成次物相，二氧化硅对主物相具有稳定作用，如抑制结晶、提高熔体粘度、易成型，并且与着色剂具有优良的共融性和着色效果；
3、本发明提供了一种彩色人造宝石，通过改进配方获得的宝石，从而利于进一步提高折射率和密度，且利于降低能耗和成本；这是由于高温熔融加工过程中会加大对容器的侵蚀而产生结石、气泡等杂质，影响宝石的性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供了一种高折射、高密度彩色人造宝石，所述人造宝石的组成成分为：
BaO：30％；
La2O3：15％；
SiO2：25％；
B2O3：18％；
辅料：12％。
所述BaO和La2O3摩尔质量比值为4.25；所述辅料为Cr2O3着色剂9％，以生成翠绿色宝石；助熔剂采用1％的Na2O和2％的K2O。
人造宝石的加工工艺流程依次为：原料称量、原料混合、加入辅料、熔融、浇铸成型、保温至常温、退火、降温至常温，最终获得成品用于加工；熔融温度为1300°～1370°；原料为各金属元素对应的氧化物、碳酸盐、硝酸盐等。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：所述人工合成宝石的组成成分为：
BaO：16％；
La2O3：55％；
SiO2：18％；
B2O3：11％；
所述BaO和La2O3摩尔质量比值为0.62。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：所述人工合成宝石的组成成分为：
BaO：28％；
La2O3：24％；
SiO2：23％；
B2O3：16％；
辅料：9％。
所述BaO和La2O3摩尔质量比值为2.48。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：所述人工合成宝石的组成成分为：
BaO：19％；
La2O3：48％；
SiO2：16％；
B2O3：11％；
辅料：6％。
所述BaO和La2O3摩尔质量比值为0.84。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：所述人工合成宝石的组成成分为：
BaO：25％；
La2O3：39％；
SiO2：19％；
B2O3：12％；
辅料：5％。
所述BaO和La2O3摩尔质量比值为1.36。
对比例1
本对比例与实施例5的区别在于：
BaO：49％；
La2O3：15％；
SiO2：19％；
B2O3：12％；
辅料：5％。
所述BaO和La2O3摩尔质量比值为6.9。
对比例2
本对比例与实施例5的区别在于：
BaO：10％；
La2O3：54％；
SiO2：19％；
B2O3：12％；
辅料：5％。
所述BaO和La2O3摩尔质量比值为0.39。
对比例3
本对比例与实施例5的区别在于：
CaO：25％；
CeO2：39％；
SiO2：19％；
B2O3：12％；
辅料：5％。
所述CaO和CeO2摩尔质量比值为3.0。
对比例4
本对比例与实施例5的区别在于：
BaO：16％；
La2O3：23％；
SiO2：26％；
B2O3：21％；
辅料：14％。
所述BaO和La2O3摩尔质量比值为1.48。
性能测试：
一、测试方法
1、折射率检测方法：
按中华人民共和国国家标准GB/T7962规定的方法检测。
2、密度检测方法：
按中华人民共和国国家标准GB/T7962规定的方法检测。
二、测试结果
对实施例1～5各对比例1～4制备的样品的折射率、密度和色散值测试结果如表1所示，
表1，各实施例1～5各对比例1～4制备的样品的性能检测结果
样品 折射率 密度(g/cm<sup>3</sup>)
实施例1 1.72 3.80
实施例2 1.75 3.84
实施例3 1.81 3.86
实施例4 1.86 3.90
实施例5 1.90 3.93
对比例1 1.61 3.72
对比例2 1.63 3.74
对比例3 1.54 3.65
对比例4 1.66 3.78
综上所述，本发明通过改进配方提供的人工合成宝石具有如下优势：
1、用10倍以上的放大镜观察，宝石内无棉絮状、网状或树根状的包裹体和小裂缝，无气泡。
2、折射率高：
本发明提供的人工宝石的折射率高达1.72～1.90，本发明提供的宝石内部存在较少的自由电子、且无杂质、包裹体等影响，透明度较高，宝石表面及内部明亮度均匀，光泽较强。
3、密度高：
本发明提供的人工宝石的密度高达3.80～3.93g/cm3，宝石的密度越大，利于打磨加工操作；宝石内部越致密，打磨出的宝石成品表面越光滑，自然反射程度就高，也就越亮。
4、韧性高：
本发明提供的人工宝石韧性较高，具有较好的琢磨性和可抛光性，加工性能优良；在刻面型或弧面型加工过程中，不易出现裂纹等不良现象，加工难度相对降低。
5、颜色鲜艳均匀：
也间接表明本申请提供的宝石无杂质或结构缺陷等质量问题。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.高折射、高密度彩色人造宝石，其特征在于，所述人造宝石的组成成分包括：
BaO：16％～30％；
La2O3：15％～55％；
SiO2：5％～25％；
B2O3：5％～18％；
辅料：0～12％。
2.根据权利要求1所述的高折射、高密度彩色人造宝石，其特征在于，所述人造宝石的组成成分包括：
BaO：19％～28％；
La2O3：24％～48％；
SiO2：10％～23％；
B2O3：7％～16％；
辅料：2～9％。
3.根据权利要求2所述的高折射、高密度彩色人造宝石，其特征在于，所述人造宝石的组成成分包括：
BaO：25％；
La2O3：39％；
SiO2：19％；
B2O3：12％；
辅料：5％。
4.根据权利要求1所述的高折射、高密度彩色人造宝石，其特征在于，所述BaO和La2O3摩尔质量比值为0.62～4.25。
5.根据权利要求1所述的高折射、高密度彩色人造宝石，其特征在于，所述辅料包括助熔剂和着色剂。
6.根据权利要求5所述的高折射、高密度彩色人造宝石，其特征在于，所述着色剂包括铒、钕、铜、钴、金、镍、铬的金属氧化物。
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