CN108383490A - 颜色可控的锆宝石及其制备方法 - Google Patents

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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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Abstract

本发明公开了一种颜色可控的锆宝石及其制备方法，属于宝石领域。本发明中锆宝石按重量份为：立方氧化锆、安定剂、稳定剂和致色剂；安定剂为氧化钇；稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕、氧化铈和氟化钕。其制备方法将立方氧化锆、安定剂和致色剂熔融结晶至90‑98％，再喷洒熔融状态的稳定剂，再结晶得到。本发明可保持锆宝石的晶格缺陷，不容易被外界的辐射和温度影响其位置使整个宝石散发出的颜色和光泽更加持久；同时添加的致色剂可使锆宝石呈现不同的色彩，品质和等级更高。

Description

颜色可控的锆宝石及其制备方法
技术领域
本发明涉及锆宝石领域，具体涉及一种颜色可控的锆宝石及其制备方法。
背景技术
宝石是人们喜爱的一类装饰品，收到各阶层人们的喜爱。宝石分天然宝石和人造宝石，天然宝石稀少昂贵，难于满足市场消费需求，因此主要以人造宝石来弥补市场缺陷。人造宝石主要以人造晶体为主，而其中以氧化锆晶体品质最高。但是目前锆宝石颜色单一，且得到的彩色宝石使用久后易出现推色，失去光泽。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种颜色可控的锆宝石及其制备方法，主要提高锆宝石色彩的可控性，使其呈现不同颜色，且使用寿命长。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种颜色可控的锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆94-97份、安定剂5-10份，稳定剂1-5份，致色剂1-5份；
所述安定剂为氧化钇；
所述稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕30-50份、氧化铈30-50份、氟化钕10-30份；
所述致色剂包括氧化铁、氧化铬、氧化钴、氧化锰中的任意一种或多种。
优选的，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆95-96份、安定剂8-10份，稳定剂1-3份，致色剂3-5份。
优选的，所述稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕30-35份、氧化铈45-50份、氟化钕25-30份。
颜色可控的锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆、安定剂和致色剂利用超声振动充分混合均匀，混合均匀后放入坩埚中高温加热熔融，在2300-2500℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1200-1500℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到90-98％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到锆宝石胚体，再进行切割即得。
优选的，步骤(2)中所述熔融物质自然冷却至1400-1450℃。
优选的，步骤(3)中所述熔融物质结晶程度达到95-96％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却。
本发明颜色可控的锆宝石及其制备方法，其有益效果在于：
(1)在氧化锆中加入了致色剂，并利用超声振动将氧化锆与致色剂充分混合后再熔融结晶，能够使致色剂均匀的在氧化锆的包围中结晶，形成色彩均一的不同颜色的锆宝石。
(2)加入了稳定剂，本发明中稳定剂包括氧化铕、氧化铈和氟化钕，这些稀土元素的加入是在氧化锆结晶达到90-98％时再加入，在这个过程中氧化锆晶体已经大部分结晶，形成了一定的晶格缺陷，此时加入稳定剂，稳定剂中的稀土元素能够进入到氧化锆晶体的晶格中，占据氧化锆的晶格缺陷，是氧化锆的晶格缺陷一直保持。且稳定剂中的稀土元素在后续使用过程中，不容易被外界的辐射和温度影响其位置，进而保障了宝石中的晶格缺陷，使整个宝石散发出的颜色和光泽更加持久。
(3)本发明稳定剂中加入了氟化钕，其中的钕不仅为稀土元素，保障宝石晶格缺陷的存在，同时在熔融状态下，其碱金属离子的特性，能够促进铕和铈更加容易的进入晶格中，占据晶格缺陷的位置，使铕和铈在后续晶体的形成过程中沿同一生长方向，且不破坏晶体其他部位的结晶，保障宝石的等级。另外钕的加入，还能够进一步稳定致色剂在氧化锆晶体中的稳定，保障色彩的明亮和稳定，提高宝石的使用寿命。
(4)在制备方法中，本发明先将氧化锆晶体结晶至90-98％，再加入稳定剂，且稳定剂通过熔融喷洒，提高接触面积，能够使快速稀土元素快速的进入晶体中，且不破坏晶体的结构；另外由于熔融态的稳定剂温度为2300-2500℃，喷洒至1200-1500℃的结晶体上面，但由于稳定剂量少，且采用喷洒的方式，因此真个结晶体表面的温度只是略微上升，不影响晶体的破坏。且喷洒方式更加均匀，使整个晶体成色均一。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。
实施例1
一种颜色可控的锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆95份、安定剂10份，稳定剂3份，致色剂2份；
安定剂为氧化钇；
稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕50份、氧化铈30份、氟化钕20份；
致色剂包括氧化铁。
颜色可控的锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆、安定剂和致色剂利用超声振动充分混合均匀，混合均匀后放入坩埚中高温加热熔融，在2400℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1300℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到95％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到黄色锆宝石胚体，再进行切割即得。
实施例2
一种颜色可控的锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆95份、安定剂10份，稳定剂3份，致色剂2份；
安定剂为氧化钇；
稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕50份、氧化铈30份、氟化钕20份；
致色剂包括氧化钴。
颜色可控的锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆、安定剂和致色剂利用超声振动充分混合均匀，混合均匀后放入坩埚中高温加热熔融，在2400℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1300℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到98％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到蓝色锆宝石胚体，再进行切割即得。
实施例3
一种颜色可控的锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆95份、安定剂10份，稳定剂3份，致色剂2份；
安定剂为氧化钇；
稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕50份、氧化铈30份、氟化钕20份；
致色剂包括氧化铬。
颜色可控的锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆、安定剂和致色剂利用超声振动充分混合均匀，混合均匀后放入坩埚中高温加热熔融，在2400℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1300℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到94％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到淡黄锆宝石胚体，再进行切割即得。
实施例4
一种颜色可控的锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆95份、安定剂10份，稳定剂3份，致色剂2份；
安定剂为氧化钇；
稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕50份、氧化铈30份、氟化钕20份；
致色剂包括氧化锰。
颜色可控的锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆、安定剂和致色剂利用超声振动充分混合均匀，混合均匀后放入坩埚中高温加热熔融，在2400℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1300℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到96％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到紫色锆宝石胚体，再进行切割即得。
实施例5
一种颜色可控的锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆95份、安定剂8份，稳定剂1份，致色剂3份；
安定剂为氧化钇；
稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕50份、氧化铈30份、氟化钕20份；
致色剂包括氧化铁。
颜色可控的锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆、安定剂和致色剂利用超声振动充分混合均匀，混合均匀后放入坩埚中高温加热熔融，在2400℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1300℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到95.5％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到黄色锆宝石胚体，再进行切割即得。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种颜色可控的锆宝石，其特征在于：包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆94-97份、安定剂5-10份，稳定剂1-5份，致色剂1-5份；
所述安定剂为氧化钇；
所述稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕30-50份、氧化铈30-50份、氟化钕10-30份；
所述致色剂包括氧化铁、氧化铬、氧化钴、氧化锰中的任意一种或多种。
2.根据权利要求1所述颜色可控的锆宝石，其特征在于：包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆95-96份、安定剂8-10份，稳定剂1-3份，致色剂3-5份。
3.根据权利要求1所述颜色可控的锆宝石，其特征在于：所述稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕30-35份、氧化铈45-50份、氟化钕25-30份。
4.一种根据权利要求1-3任意项所述的颜色可控的锆宝石的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆、安定剂和致色剂利用超声振动充分混合均匀，混合均匀后放入坩埚中高温加热熔融，在2300-2500℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1200-1500℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到90-98％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到锆宝石胚体，再进行切割即得。
5.根据权利要求4所述颜色可控的锆宝石的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述熔融物质自然冷却至1400-1450℃。
6.根据权利要求4所述颜色可控的锆宝石的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述熔融物质结晶程度达到95-96％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却。
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