CH662132A5 - Einkristallines material auf der basis von aluminiumgranaten. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der künstlichen Einkristalle auf der Basis von Aluminium-Granaten.
Stand der Technik
Bekannt ist ein einkristallines Material auf der Basis von Yttrium-Aluminium-Granaten (Y3AI5O12), das als Färbezusatzstoff Chrom in einer Menge 0,01 bis 3 Gewichtsprozent enthält. Das genannte Material besitzt grüne Farbe und rote Lumineszenz (CS-PS Nr. 152908, Klasse BOI J 17/02, bekanntgemacht am 8. Dezember 1971).
Bekannt ist auch ein einkristallines Juweliermaterial auf der Basis von Yttrium-Aluminium-Granat, in dem man als Färbezusatzstoff Titan in einer Menge von 1.10-4 bis 1 Gewichtsprozent verwendet. Das genannte Material besitzt stark ausgeprägte braune Farbe bei natürlicher Beleuchtung, die bei der künstlichen Beleuchtung in rötliche Farbe übergeht (Urheberschein Nr. 594628, Klasse BOI J 17/00, Bulletin Nr. 17, bekanntgemacht im Jahre 1978).
Die Verwendung der genannten Färbezusatzstoffe in den genannten einkristallinen Materialien gestattet es nicht, rote Farbtönungen zu erzielen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch die Wahl eines neuen Färbezusatzstoffes ein einkristallines Material auf der Basis von Aluminium-Granaten roter Farbtönungen zu erhalten.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das einkristalline Material auf der Basis von Aluminium-Granaten der allgemeinen Formel Me3_xZrxAl50i2, worin Me = Y, Dy, Ho, Br, Lu und x = 0,00065 bis 0,27 ist, mit einem Färbezusatzstoff erfindungsgemäss als Färbezusatzstoff Zirkonium in einer Menge von 10-2 bis 3 Gewichtsprozent enthält.
Zur Erteilung der roten Farbe enthält das einkristalline Material auf der Basis des Yttrium-Aluminium-Granats vorzugsweise Zirkonium in einer Menge von 10~2 bis 3 Gewichtsprozent.
Das einkristalline Material auf der Basis des Dysprosium-Aluminium-Granats enthält zum Erteilen der kirschroten Farbe vorzugsweise Zirkonium in einer Menge von 10-2 bis 3 Gewichtsprozent.
Zum Erteilen der rötlichbraunen Farbe enthält das einkristalline Material auf der Basis des Holmium-Aluminium-Gra-nats vorzugsweise Zirkonium in einer Menge von 10'-2 bis 3 Gewichtsprozent.
Das einkristalline Material auf der Basis des Erbium-Aluminium-Granates enthält zum Erteilen der rotgelbbraunen Farbe vorzugsweise Zirkonium in einer Menge von 10~2 bis 3 Gewichtsprozent.
Zum Erteilen der roten Farbe enthält das einkristalline Material auf der Basis des Lutetium-Aluminium-Granats vorzugsweise Zirkonium in einer Menge von 10-2 bis 3 Gewichtsprozent.
Das erfindungsgemässe einkristalline Material besitzt durch die Verwendung des neuen Färbezusatzstoffes rote Farbtönungen, die den natürlichen Almandinen, Pyropen, Hessoniten oder Hyazinthen hinreichend nahe kommen.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Das erfindungsgemässe einkristalline Material auf der Basis von Aluminium-Granaten kann nach bekannten Methoden der Züchtung hochschmelzender Einkristalle aus der Schmelze, beispielsweise nach den Methoden von Bridge-man-Stockbarger, Tschochralski, nach der Schiffchenmethode u.a.m. erhalten werden. Als Basis verwendet man Aluminium-Granate der allgemeinen Formel Me3AlsOi2, worin Me = Y, Dy, Ho, Er, Lu ist. Den Färbezusatzstoff gibt man dem Ausgangsmaterial in Form von Zirkoniumoxid (ZrÛ2)
zu.
Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden folgende Beispiele für das erfindungsgemässe einkristalline Material angeführt.
Beispiel 1
Ein einkristallines Material auf der Basis des Yttrium-Aluminium-Granats Y3AI5O12, das als Färbezusatzstoff Zirkonium in einer Menge von 0,01 Gewichtsprozent enthält.
Das genannte Material erhält man nach der Methode von Bridgeman-Stockbarger. Ein Gemisch der Oxyde, das zu 57,060 Gewichtsprozent aus Y2O3, zu 42,926 Gewichtsprozent aus AI2O3 und zu 0,014 Gewichtsprozent aus Z1O2 besteht, bringt man in einen Molybdänbehälter ein, erhitzt auf eine Temperatur um 2000 °C und kristallisiert bei einer Bewegungsgeschwindigkeit des Ziehmechanismus von 2 mm/h. Der erhaltene Kristall besitzt hellrote Farbe.
Beispiel 2
Ein einkristallines Material auf der Basis von Y3AI5O12, das als Färbezusatzstoff Zirkonium in einer Menge von 0,75 Gewichtsprozent enthält. Das genannte Material erhält man analog zu Beispiel 1. Als Ausgangskomponenten nimmt man ein Gemisch von Oxyden, das zu 56,06 Gewichtsprozent aus Y2O3, zu 42,90 Gewichtsprozent aus AI2O3 und zu 1,04 Gewichtsprozent aus Zr02 besteht.
Der erhaltene Kristall besitzt tiefrote Farbe, die der Farbe des Almandins und Pyrops nahekommt.
Beispiel 3
Ein einkristallines Material auf der Basis des Dysprosium-Aluminium-Granates DysAhOn, das als Färbezusatzstoff Zirkonium in einer Menge von 1 Gewichtsprozent enthält.
Das genannte Material erhält man analog zu Beispiel 1.
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662 132
Als Ausgangskomponenten nimmt man ein Gemisch von Oxyden, das zu 67,772 Gewichtsprozent aus Dy203, zu 30,877 Gewichtsprozent aus AI2O3 und zu 1,35 Gewichtsprozent aus Zr02 besteht.
Der erhaltene Kristall ist undurchsichtig und besitzt kirschrote Farbe. In kleinen Erzeugnissen kommt das Material den Almandinen und Pyropen nahe.
Beispiel 4
Ein einkristallines Material auf der Basis des Dysprosium-Aluminium-Granats DysAbOu, das als Färbezusatzstoff Zirkonium in einer Menge von 0,56 Gewichtsprozent enthält.
Das genannte Material erhält man analog zu Beispiel 1. Als Ausgangskomponenten nimmt man ein Gemisch von Oxyden, das zu 68,184 Gewichtsprozent aus Dy203, zu 31,065 Gewichtsprozent aus AI2O3 und zu 0,75 Gewichtsprozent aus Zr02 besteht.
Der erhaltene Kristall besitzt satte kirschrote Farbe.
Beispiel 5
Ein einkristallines Material auf der Basis des Lutetium-Aluminium-Granats LU3AI5O12, das als Färbezusatzstoff Zirkonium in einer Menge von 0,53 Gewichtsprozent enthält.
Das genannte Material erhält man analog zu Beispiel 1. Als Ausgangskomponenten nimmt man ein Gemisch, das zu 69,22 Gewichtsprozent aus LU2O3, zu 30,06 Gewichtsprozent aus AI2O3 und zu 0,72 Gewichtsprozent aus ZrÜ2 besteht. Der erhaltene Kristall besitzt satte rote Farbe.
Beispiel 6
Ein einkristallines Material auf der Basis des Holmium-Aluminium-Granates H03AI5O12, das als Färbezusatzstoff Zirkonium in einer Menge von 0,4 Gewichtsprozent enthält. 5 Das genannte Material erhält man analog zu Beispiel 1. Als Ausgangskomponenten nimmt man ein Gemisch, das zu 68,63 Gewichtsprozent aus H02O3, zu 30,87 Gewichtsprozent aus AI2O3 und zu 0,5 Gewichtsprozent aus ZrOn besteht. Der erhaltene Kristall besitzt rotgelbbraune Farbe.
10
Beispiel 7
Ein einkristallines Material auf der Basis des Erbium-Alu-minium-Granates EnAbOn, das als Färbezusatzstoff Zirkonium in einer Menge von 0,4 Gewichtsprozent enthält. 15 Das genannte Material erhält man analog zu Beispiel 1. Als Ausgangskomponenten nimmt man ein Gemisch, das zu 68,88 Gewichtsprozent aus EnOs, zu 30,62 Gewichtsprozent aus AI2O3 und zu 0,5 Gewichtsprozent aus ZrO: besteht. Der erhaltene Kristall besitzt rötlichbraune Farbe.
20
Gewerbliche Verwertbarkeit
Das erfindungsgemässe einkristalline Material auf der Basis von Aluminium-Granaten kann beispielsweise in der Schmuckindustrie bei der Herstellung von Einsätzen in die 25 Schmuckwaren eingesetzt werden.
Die Zugabe von Zirkonium zum Yttrium-Aluminium-Granat erteilt diesem rote Farbe verschiedener Schattierungen, die der Farbe der natürlichen Almandine und Pyrope nahekommen.
G
Claims (6)
1. Einkristallines Material auf der Basis von Aluminium-Granaten mit einem Färbezusatzstoff, dadurch gekennzeichnet, dass es als Färbezusatzstoff Zirkonium in einer Menge von 10-2 bis 3 Gewichtsprozent enthält und die folgende chemische Formel aufweist: Me3_x ZrxAl50i2, worin Me = Y, Dy, Ho, Er, Lu, x = 0,00065 bis 0,27 ist.
2. Einkristallines Material auf der Basis des Yttrium-Alu-minium-Granats nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Erteilen der roten Farbe Zirkonium in einer Menge von 10 ~2 bis 3 Gewichtsprozent enthält.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Einkristallines Material auf der Basis des Dysprosium-Aluminium-Granats nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Erteilen der kirschroten Farbe Zirkonium in einer Menge von 10—2 bis 3 Gewichtsprozent enthält.
4. Einkristallines Material auf der Basis des Holmium-Aluminium-Granats nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Erteilen der rötlichbraunen Farbe Zirkonium in einer Menge von 10—2 bis 3 Gewichtsprozent enthält.
5. Einkristallines Material auf der Basis des Erbium-Aluminium-Granats nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Erteilen der rotgelbbraunen Farbe Zirkonium in einer Menge von 10-2 bis 3 Gewichtsprozent enthält.
6. Einkristallines Material auf der Basis des Lutetium-Aluminium-Granats nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Erteilen der roten Farbe Zirkonium in einer Menge von 10"2 bis 3 Gewichtsprozent enthält.
Technisches Gebiet
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