CN110606743B - 一种利用骨灰制备人工钻石戒指的方法及其制品 - Google Patents

一种利用骨灰制备人工钻石戒指的方法及其制品 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种利用骨灰制备人工钻石戒指的方法及其制品，其制备步骤如下：(1)将骨灰过300目筛，收集过筛的骨灰；(2)取部分骨灰加入氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅得到混合物，骨灰与氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅的质量比例为30：15：15：40；(3)将上述混合物在1400‑1500℃进行熔融处理12‑15h，将熔融后液体倒入模具中，在500‑550℃退火处理，制得玻璃状戒环；(4)取另一部分骨灰加入酸溶液中，搅拌并充分溶解，过滤获得未溶解的碳粉末；(5)对碳粉末进行清洗过滤，并放入干燥箱中处理15min‑20min，处理温度为100℃；(6)将干燥后的碳粉末与氧化锆混合均匀注入高压反应室，分步加温加压，先加压至45‑55MPa，然后以恒定的速度升温至900‑950℃，保持10‑15min，继续加压至120‑130MPa，以恒定的速度升温至1750‑1900℃，保温14‑16h，然后降温，至500‑700℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，制得人工钻石；(7)用步骤3获得的戒环和步骤5获得的人工钻石制备人工钻石戒指。本发明获得的产品坚硬、光泽度好、美观，保存时间长。

Description

一种利用骨灰制备人工钻石戒指的方法及其制品
技术领域
本发明涉及骨灰保存的技术领域，特别涉及以骨灰为原料制作骨灰钻石戒指。
背景技术
人焚烧后骨骼化成的灰，人体骨灰X射线粉晶衍射中显示，和磷灰石很相近，因为火化后，人体的有机质已经全部燃烧，剩下的成分就是无机质，元素成分以钙、磷、氧、碳为主。
骨灰钻石是一种高科技人工钻石，是从骨灰中提取碳元素出来，在实验室中模拟自然界的高温高压环境下形成的。由此产生的人造钻石有天然钻石一样的硬度和火彩。第一代骨灰钻石技术盛行在2005-2009期间，这个时期骨灰钻石技术相当不成熟，需要骨灰量大(约500克，因此无法为宠物订制)且只能做单一的颜色(只能做蓝色，还做不到最纯净的白色)，需要半年至一年时间来培育钻石，已经被大部分公司所淘汰。第一代技术纯度不高只能制作蓝色骨灰钻石。第二代技术使用在2009-2012期间，这个时期的技术已经得以发展，只需要150克骨灰，而宠物骨灰量也可以做成骨灰钻石且能够通过不同的温度和压力(HPHT技术)实现5种颜色。第二代技术可以做最纯净的白色，但因为白色技术复杂，培育环境要求高，故成本高昂。第三代技术盛行在2012年之后，只需要100克骨灰，就可以实现提取的碳100％用于钻石的培育。而彩色钻石可以培育到1克拉，甚至2克拉。而且只需要3-4个月。骨灰造钻石的程序是：先把骨灰放进5400度高温的真空感应炉里提纯，然后放在高温高压下使之变硬，这种温度和压力相当于天然钻石形成时的温度和压力。过程中，骨灰的碳会与自然的碳结合，以取得骨灰中所有的碳成分。这个过程最后会将碳转化成石墨。石墨会放入特制的钻石压缩机，模仿大自然的力量加热加压。这个过程大约需要16周。钻石技师会按客户的要求将钻石切割，并在钻石腰围上刻属于自己的镭射码。中国国内还未掌握这项技术。要想制成“骨灰钻石”，首先需要将骨灰运送至国外加工，其间往往需要相当长的时间，而将骨灰加工成钻石的费用也相当昂贵，0.3克拉约需2万元人民币。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用骨灰制备人工钻石戒指的方法及其制品，工艺简单，成本较低，获得的人工钻石坚硬、光泽度好、美观，保存时间长；钻戒基本由骨灰制成，可以寄托人们的哀思。
本发明所述的一种利用骨灰制备人工钻石的方法，其步骤如下：
(1)将骨灰过300目筛，收集过筛的骨灰；
(2)取部分骨灰加入氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅得到混合物，骨灰与氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅的质量比例为30：15：15：40；
(3)将上述混合物在1400-1500℃进行熔融处理12-15h，将熔融后液体倒入模具中，在500-550℃退火处理，制得玻璃状戒环；
(4)取另一部分骨灰加入酸溶液中，搅拌并充分溶解，过滤获得未溶解的碳粉末；
(5)对碳粉末进行清洗过滤，并放入干燥箱中处理15min-20min，处理温度为100℃；
(6)将干燥后的碳粉末与氧化锆以质量比10-50：1混合均匀，注入高压反应室，分步加温加压，先加压至45-55MPa，然后以恒定的速度升温至900-950℃，保持10-15min，继续加压至120-130MPa，以恒定的速度升温至1750-1900℃，保温14-16h，然后降温，至500-700℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，制得人工钻石；
(7)用步骤3获得的戒环和步骤5获得的人工钻石制备人工钻石戒指。
步骤(1)所述筛网设于骨灰热解炉炉膛中，由石墨制成。
所述步骤(4)中，所述酸为盐酸。
步骤(4)中，pH调整为3.3-3.4。
步骤(4)中，搅拌混合4-8h。
由上述方法获得的人工钻石，经过切割，镶嵌于戒环制得钻戒。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的方法可以利用少量的骨灰制作出人工钻石戒指，并在一定程度上降低了能耗，骨灰作为钻石戒指存放，可以寄托人们对逝去亲属、宠物的哀思，随时缅怀故人，缓解对故人的思念。避免了将骨灰盒置于家中的不适感。
本发明工艺比较简单，获得的产品色泽、硬度高，具有一定的美观度，并且大大降低了制作成本，利用骨灰制作指环、钻石，使得骨灰可以得到完整的利用，成品戒指完整地保留了人们对故人的思念，具有很美好的市场前景。
本发明利用含碳材料制备钻石时，分步进行控压加压和控温加温，对工艺过程中温度、压力调整的时机和范围进行了严格控制，制备得到的人工钻石硬度大、光泽度好、纯度高，可以长时间保存，适合人们留存用于纪念已逝的故人或者宠物。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
(1)将骨灰过300目筛，收集过筛的骨灰；
(2)取部分骨灰加入氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅得到混合物，骨灰与氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅的质量比例为30：15：15：40；
(3)将上述混合物在1400℃进行熔融处理15h，将熔融后液体倒入模具中，在500℃退火处理，制得玻璃状戒环；
(4)取另一部分骨灰加入酸溶液中，搅拌并充分溶解，过滤获得未溶解的碳粉末；
(5)对碳粉末进行清洗过滤，并放入干燥箱中处理15min，处理温度为100℃；
(6)将干燥后的碳粉末与氧化锆按质量比10：1混合均匀，注入高压反应室，分步加温加压，先加压至55MPa，然后以恒定的速度升温至950℃，保持10min，继续加压至120MPa，以恒定的速度升温至1900℃，保温14h，然后降温，至700℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，制得人工钻石；
(7)用步骤3获得的戒环和步骤5获得的人工钻石制备人工钻石戒指。
实施例2
(1)将骨灰过300目筛，收集过筛的骨灰；
(2)取部分骨灰加入氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅得到混合物，骨灰与氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅的质量比例为30：15：15：40；
(3)将上述混合物在1500℃进行熔融处理12h，将熔融后液体倒入模具中，在550℃退火处理，制得玻璃状戒环；
(4)取另一部分骨灰加入酸溶液中，搅拌并充分溶解，过滤获得未溶解的碳粉末；
(5)对碳粉末进行清洗过滤，并放入干燥箱中处理20min，处理温度为100℃；
(6)将干燥后的碳粉末与氧化锆按质量比50：1混合均匀，注入高压反应室，分步加温加压，先加压至45MPa，然后以恒定的速度升温至900℃，保持15min，继续加压至130MPa，以恒定的速度升温至1750℃，保温16h，然后降温，至500℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，制得人工钻石；
(7)用步骤3获得的戒环和步骤5获得的人工钻石制备人工钻石戒指。
实施例3
(1)将骨灰过300目筛，收集过筛的骨灰；
(2)取部分骨灰加入氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅得到混合物，骨灰与氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅的质量比例为30：15：15：40；
(3)将上述混合物在1450℃进行熔融处理13h，将熔融后液体倒入模具中，在530℃退火处理，制得玻璃状戒环；
(4)取另一部分骨灰加入酸溶液中，搅拌并充分溶解，过滤获得未溶解的碳粉末；
(5)对碳粉末进行清洗过滤，并放入干燥箱中处理16min，处理温度为100℃；
(6)将干燥后的碳粉末与氧化锆按质量比15：1混合均匀，注入高压反应室，分步加温加压，先加压至50MPa，然后以恒定的速度升温至940℃，保持12min，继续加压至125MPa，以恒定的速度升温至1800℃，保温15h，然后降温，至600℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，制得人工钻石；
(7)用步骤3获得的戒环和步骤5获得的人工钻石制备人工钻石戒指。
实施例4
(1)将骨灰过300目筛，收集过筛的骨灰；
(2)取部分骨灰加入氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅得到混合物，骨灰与氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅的质量比例为30：15：15：40；
(3)将上述混合物在1500℃进行熔融处理14h，将熔融后液体倒入模具中，在520℃退火处理，制得玻璃状戒环；
(4)取另一部分骨灰加入酸溶液中，搅拌并充分溶解，过滤获得未溶解的碳粉末；
(5)对碳粉末进行清洗过滤，并放入干燥箱中处理18min，处理温度为100℃；
(6)将干燥后的碳粉末与氧化锆按质量比20：1混合均匀，注入高压反应室，分步加温加压，先加压至48MPa，然后以恒定的速度升温至920℃，保持15min，继续加压至130MPa，以恒定的速度升温至1850℃，保温14h，然后降温，至650℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，制得人工钻石；
(7)用步骤3获得的戒环和步骤5获得的人工钻石制备人工钻石戒指。
表1.人工钻石参数
折射率 色散 光泽指数 莫氏硬度 韧性
实施例1 2.24 0.053 17.7％ 9.22 好
实施例2 2.34 0.051 18.5％ 8.78 好
实施例3 2.20 0.055 17.3％ 9.04 好
实施例4 2.32 0.058 18.6％ 9.25 好
综上所述，本发明为利用骨灰制备人工钻石戒指的方法及制品，改善了中国传统的骨灰盒保存骨灰的方式，将骨灰制作成美观的钻石戒指，节省了骨灰的存储空间，大大减少对丧葬土地需求而达到环境质量维护之外，本发明的工艺方法不仅易加工成型且能有效降低生产成本，并可使用本方法大量生产，并使亲友或宠物骨灰可因此达到永久保存的利用价值，进而使本发明的产生能更进步、更实用、更符合使用者所须。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施范围；凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖范围内。

Claims (3)

1.一种利用骨灰制备人工钻石戒指的方法，其步骤如下：
(1)将骨灰过300目筛，收集过筛的骨灰；
(2)取部分骨灰加入氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅得到混合物，骨灰与氢氧化铝、碳酸钠和二氧化硅的质量比例为30：15：15：40；
(3)将上述混合物在1400-1500℃进行熔融处理12-15h，将熔融后液体倒入模具中，在500-550℃退火处理，制得玻璃状戒环；
(4)取另一部分骨灰加入酸溶液中，搅拌并充分溶解，过滤获得未溶解的碳粉末；所述酸为盐酸，pH调整为3.3-3.4，搅拌混合4-8h；
(5)对碳粉末进行清洗过滤，并放入干燥箱中处理15min-20min，处理温度为100℃；
(6)将干燥后的碳粉末与氧化锆混合均匀注入高压反应室，碳粉末与氧化锆的质量比例为10-50：1，分步加温加压，先加压至45-55MPa，然后以恒定的速度升温至900-950℃，保持10-15min，继续加压至120-130MPa，以恒定的速度升温至1750-1900℃，保温14-16h，然后降温，至500-700℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，制得人工钻石；
(7)用步骤(3)获得的戒环和步骤(6)获得的人工钻石制备人工钻石戒指。
2.根据权利要求 1所述的方法，其特征在于步骤(1)所述300目筛设于骨灰热解炉炉膛中，由石墨制成。
3.一种由权利要求1-2任一项方法获得的钻戒。
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