專利名稱：綠色立方氧化鋯晶體的生長方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種采用冷坩堝法生長綠色立方氧化鋯晶體的方法。
立方氧化鋯晶體又稱鋯寶石，由于該種晶體折射率高，硬度大，因而可以與天然鉆石相比美。目前已可以生長出白色(即無色)、紅、橙、黃、橄欖、紫等顏色的立方氧化鋯晶體，然而綠色立方氧化鋯晶體的生長方法尚未見報(bào)導(dǎo)，不少國家都在研制，但生長方法均處保密狀態(tài)，成品銷售控制嚴(yán)格，而且價(jià)格昂貴。
本發(fā)明的目的是為了增加鋯寶石的花色品種，對稀有的綠色立方氧化鋯晶體的生長方法進(jìn)行研究，從而獲得一種立方氧化鋯晶體新品種的生長方法。
本發(fā)明采用冷坩堝生長綠色立方氧化鋯晶體，首先配制基質(zhì)原料，是由氧化鋯和氧化釔組成，其摩爾配比為90∶10。將上述原料混合，進(jìn)行球磨、過篩。取基質(zhì)原料的1/10-1/30，加入氧化銅，其加入量占總配合料的0.1-3%(重量百分比)，進(jìn)行混合放入剛玉坩堝中，在800-1050℃中進(jìn)行燒結(jié)，保溫1-5小時(shí)，制成混合料。在這種混合料中再加入氧化鉣，其加入量在總配合料中為0.1-4.5%(重量百分比)，經(jīng)過混合后作為摻質(zhì)著色料。先將其余部分基質(zhì)料裝入備好的坩堝內(nèi)，然后將配好的摻質(zhì)著色料放在坩堝內(nèi)基質(zhì)料的中部，采用高頻加熱，溫度在2750℃以上，保溫30-50分鐘，以冷坩堝下降法生長晶體，下降速度為5-10mm/小時(shí)，獲得穩(wěn)定立方氧化鋯晶體，所生長出的晶體在還原氣氛中進(jìn)行退火，溫度為900-1200℃，保溫時(shí)間為1-5小時(shí)，然后降至室溫，即獲得綠色立方氧化鋯晶體。
下面結(jié)合具體實(shí)例作進(jìn)一步說明。
首先配制基質(zhì)原料，氧化鋯1660g，氧化釔340g，經(jīng)過混料，然后取其中100g，加入氧化銅20g，混合均勻，經(jīng)900℃予燒結(jié)，保溫兩小時(shí)，再加入10g氧化銩，混勻后制成摻質(zhì)著色料，先將其余基質(zhì)料裝入冷坩堝內(nèi)，再將摻質(zhì)著色料放在坩堝內(nèi)基質(zhì)料的中部進(jìn)行熔化、生長，采用高頻感應(yīng)加熱，溫度為2750℃，保溫40分鐘，坩堝下降速度為6mm/小時(shí)，生長出穩(wěn)定立方氧化鋯晶體，再通過還原氣氛下退火，溫度為900℃，時(shí)間3小時(shí)，然后降溫到室溫，即獲得綠色立方氧化鋯晶體。
本發(fā)明采用冷坩堝法生長綠色立方氧化鋯晶體，其生長方法簡單，易掌握，工藝穩(wěn)定，所獲得的綠色立方氧化鋯晶體顏色鮮艷，可以與天然寶石比美，屬高級人工寶石，光彩奪目，優(yōu)美華貴，高雅大方，系一代新產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種冷坩堝法生長立方氧化鋯的方法，基質(zhì)原料是由氧化鋯和氧化釔組成，其特征是在1/10-1/30的基質(zhì)原料中加入氧化銅，經(jīng)混合后放入剛玉坩堝中進(jìn)行燒結(jié)，制成混合料，在這種混合料中加入氧化銩，經(jīng)混合后制成摻質(zhì)著色料，將其余基質(zhì)材料裝入坩堝內(nèi)，再將摻質(zhì)著色料放在基質(zhì)料的中部，采用高頻加熱，冷坩堝下降法進(jìn)行生長，所生長晶體再經(jīng)退火，即獲得綠色立方氧化鋯晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述立方氧化鋯晶體的方法，其特征是氧化銅的加入量為0.1-3%(重量百分比)，氧化銩的加入量為0.1-4.5%(重量百分比)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述立方氧化鋯晶體的方法，其特征是混合料在剛玉坩堝中的燒結(jié)溫度為800-1050℃，保溫時(shí)間為1-5小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述立方氧化鋯晶體的方法，其特征是冷坩堝的下降速度為5-10mm/小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述立方氧化鋯晶體的方法，其特征是所生長的立方氧化鋯晶體在還原氣氛下退火，退火溫度為900-1200℃，保溫1-5小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種采用冷坩堝法生長綠色立方氧化鋯晶體的方法。其著色劑為氧化銅和氧化銩，經(jīng)處理后，加在氧化鋯和氧化釔的基質(zhì)原料中，采用高頻加熱，獲得立方氧化鋯晶體，再經(jīng)退火，即可獲得高雅大方，光彩奪目的稀有人工綠色立方氧化鋯晶體。
文檔編號C01G25/02GK1062179SQ9111194
公開日1992年6月24日 申請日期1991年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月30日
發(fā)明者張蓮花, 王文華, 崇志華 申請人:天津市硅酸鹽研究所