JPH0416584A - Production of greenish brown rock crystal - Google Patents
Production of greenish brown rock crystalInfo
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Abstract
Description
[産業上の利用分野]
本発明は、装飾品としてよく用いられている。
アメシストと同質の水晶であり、アメシストと同様に装
飾品として価値のある、緑褐色の人工水晶の製造方法に
関するものである。
[発明の概要]
本発明は、装飾品としてよく知られている着色水晶を人
工的に合成できる製造方法において、所定の温度、圧力
を与え、適当な溶媒中で種子結晶上に結晶を育成する水
熱合成法により、着色添加剤として、pb、o、を添加
し、緑褐色の人工水晶を育成するものである。
[従来の技術]
従来、水熱合成法においては、人工水晶の育成について
の研究開発が最も盛んであり、水熱合成法における結晶
育成としては、最も成功した例であるといえる。現在ま
でに、人工水晶に関してはほとんど量産化技術が確立し
ている。また、この技術を生かした着色水晶の製造方法
についても、紫水晶など各種着色水晶について研究開発
がなされている。現在の着色水晶は、溶媒として、水酸
化カリウム(KOH)水溶液、あるいは炭酸カリウム(
KxCO3)水溶液を使用し、温度範囲300〜400
℃、圧力1000〜1500kg/ca+”の条件で育
成が行われている。また、着色添加剤としては、各種金
属イオンが使用されている。
[発明が解決しようとする課題〕
従来の着色用添加剤を添加した、人工水晶の結晶成長に
おいては、結晶が育成できるものの以下のような問題点
があった。
従来の着色用添加剤を使用した場合、育成結晶中に、濃
く着色された部分と、薄く着色された部分ができてしま
うといった色むらの問題、あるいは、育成部分の着色が
不十分であるといった色あいの問題があった。また、着
色によるマイクロクラックの発生といった問題も生じて
いた。[Industrial Application Field] The present invention is often used as a decorative item. This article concerns a method for manufacturing a greenish-brown artificial crystal, which is of the same quality as amethyst and is valuable as an ornament, just like amethyst. [Summary of the Invention] The present invention is a manufacturing method that can artificially synthesize colored crystals, which are well known as decorative items, in which crystals are grown on seed crystals in an appropriate solvent by applying a predetermined temperature and pressure. A hydrothermal synthesis method is used to grow greenish-brown artificial quartz crystals by adding PB and O as coloring additives. [Prior Art] Conventionally, in the hydrothermal synthesis method, research and development on growing artificial quartz has been most active, and it can be said that this is the most successful example of crystal growth in the hydrothermal synthesis method. To date, mass production technology for most artificial quartz crystals has been established. Furthermore, research and development is being conducted on various colored crystals such as amethyst as well as methods for producing colored crystals using this technology. Current colored crystals are produced using an aqueous solution of potassium hydroxide (KOH) or potassium carbonate (
KxCO3) aqueous solution, temperature range 300-400
℃ and a pressure of 1000 to 1500 kg/ca+''. Various metal ions are used as coloring additives. [Problems to be solved by the invention] Conventional coloring additives When growing artificial quartz crystals using additives, although crystals can be grown, there are the following problems: When conventional coloring additives are used, darkly colored areas may appear in the grown crystals. There were problems with color unevenness, such as the formation of lightly colored areas, and problems with color tone, such as insufficient coloring of the growing areas.Additionally, there were also problems such as the generation of microcracks due to the coloring.
【課題を解決するための手段]
従来の水熱合成法による着色水晶の育成についての色あ
い1色むら、透明度、あるいはマイクロクラックの発生
といった問題については1着色用添加剤の選択に起因し
ている。
着色用添加剤については様々な種類があるが。
上記課題を解決するための最適な着色用添加剤としてP
b5O4を見出した。
1作用】
水熱合成法においては、適当な温度と圧力のもとで出発
原料を適当な溶媒の水溶液に溶解させ、徐冷するまたは
温度差を利用して養分を輸送することにより結晶を種子
結晶上に育成する。この結晶育成の際に、着色用添加剤
を添加する。これにより、着色用添加剤は水溶液中で金
属イオンとなり、結晶中に取り込まれる。この着色用添
加剤として、Pba o、を用いた。青色の人工水晶を
育成する際、PbxO4は理想的な添加剤である。
〔実施例〕
第1図に本実施例の構成を模式的に表す断面図を示す、
圧力容器本体lはシールリング2を介してカバー3によ
り圧力シールがされている0以上の構成の圧力容器にお
いて圧力容器本体の底部に育成用原料4及び着色用添加
剤のPbs 0.8を設置する3この育成用原料4とし
ては、天然水晶原石(ラス力)を適当な大きさに砕いた
ものを使用した0次に種子結晶支持枠5を介して種子結
晶6が育成用原料4の上に配置されている0種子結晶5
としては、天然あるいは人工の水晶を用いる0種子結晶
の結晶面としては各種(例えば、2面、Y面、R面など
)の面のものが用いられているが、今回は2面のものを
使用した。また、育成する単結晶の欠陥の原因とならな
いように特に内部のインクルージヨン、転位などの少な
い種子結晶が必要である。このように育成用原料4及び
種子結晶6を配置し、その間に同じく種子結晶支持枠5
を介してバッフル板7が設置されている。このような構
成の圧力容器中で緑褐色水晶の育成を行った。溶媒とし
ては、KOH水溶液を用い、所定の温度で所定の圧力が
得られるような充填率で圧力容器中へ充填した。
以上の設定で水熱合成を行った。すなわち以下の通りで
ある。
実施例1
種子結晶6の温度・・・320℃
育成用原料4の温度・・・340℃
溶媒・・・0.5モルKOH水溶液
着色用添加剤量・・・pbs O,1,0重量%圧力・
・・1000kg/c■8
育成期間・・・10日間
この結果、種子結晶6の上に以下の様な緑褐色の水晶が
育成された。
成長した層の厚み・・・6.5+wm
成長速度・・・650μm/日
成長した層の性質・・・a−水晶(X線回折法により固
定)、インクルージヨンおよびクラック等の欠陥の非常
に少ない色むらのない結晶が得られた。
実施例2
種子結晶6の温度・・・340℃
育成用原料4の温度・・・360℃
溶媒・・・0.5モルKOH水溶液
着色用添加剤量・・・Pba O,1,0重量%圧力・
−・1000kg/c+w″
育成期間・・・10日間
この結果、種子結晶6の上に以下の様な緑褐色の水晶が
育成された。
成長した層の厚み・・・70−m
成長速度・・・700μm/日
成長した層の性質・・・α−水晶(Xl11回折法によ
り固定)、インクル−ジヨンおよびクラック等の欠陥の
非常に少ない色むらのない結晶が得られた。
実施例3
種子結晶6の温度・・・320℃
育成用原料4の温度・・・340℃
溶媒・・・0.5モルKOH水溶液
着色用添加剤量・・・Pbz 040.5重量%圧力・
・・1000kg/cI112
育成期間・・・10日間
この結果、種子結晶6の上に以下の様な緑褐色の水晶が
育成された。
成長した層の厚み・・・6.7mm
成長速度・・・670μm/日
成長した層の性質・・・α−水晶(X線回折法により固
定)、インクルージヨンおよびクラック等の欠陥の非常
に少ない色むらのない結晶が得られた。
[発明の効果]
以上詳述したように本発明によれば1着色用添加剤とし
てpb、o、を用いることにより、色むらのほとんどな
い、透明度の非常によい緑褐色水晶の育成が可能である
。また、装飾品としての価値を十分に持った緑褐色水晶
の育成が可能となり、その効果は極めて大きい。
4、[Means for solving the problem] Problems such as color unevenness, transparency, or microcracks in growing colored crystals using conventional hydrothermal synthesis methods are caused by the selection of coloring additives. . There are various types of coloring additives. P as the optimal coloring additive to solve the above problems
We found b5O4. 1. In the hydrothermal synthesis method, starting materials are dissolved in an aqueous solution of an appropriate solvent at an appropriate temperature and pressure, and the crystals are seeded by slow cooling or by transporting nutrients using the temperature difference. Grow on crystals. A coloring additive is added during this crystal growth. As a result, the coloring additive becomes a metal ion in the aqueous solution and is incorporated into the crystal. PbaO was used as the coloring additive. PbxO4 is an ideal additive when growing blue artificial quartz. [Example] FIG. 1 shows a cross-sectional view schematically showing the configuration of this example.
The pressure vessel body 1 is pressure-sealed by a cover 3 via a seal ring 2. In a pressure vessel having a configuration of 0 or more, a growth raw material 4 and a coloring additive of Pbs 0.8 are installed at the bottom of the pressure vessel body. 3 As the raw material 4 for growth, a natural crystal rough stone (lath force) crushed into an appropriate size is used.Next, the seed crystal 6 is placed on the raw material 4 for growth via the seed crystal support frame 5. 0 seed crystals placed in 5
Various types of crystal planes (e.g., 2-sided, Y-plane, R-plane, etc.) are used as crystal planes for zero-seed crystals using natural or artificial crystals, but this time we will use 2-sided crystals. used. In addition, a seed crystal with particularly few internal inclusions and dislocations is required so as not to cause defects in the single crystal to be grown. The growing raw material 4 and the seed crystal 6 are arranged in this way, and the seed crystal support frame 5 is placed between them.
A baffle plate 7 is installed via. Greenish-brown quartz crystals were grown in a pressure vessel with such a configuration. A KOH aqueous solution was used as the solvent and filled into the pressure vessel at a filling rate such that a predetermined pressure could be obtained at a predetermined temperature. Hydrothermal synthesis was performed with the above settings. That is, as follows. Example 1 Temperature of seed crystal 6: 320°C Temperature of growing raw material 4: 340°C Solvent: 0.5 mol KOH aqueous solution Coloring additive amount: pbs O, 1.0% by weight pressure·
...1000 kg/c■8 Growth period...10 days As a result, greenish brown crystals as shown below were grown on the seed crystal 6. Thickness of grown layer: 6.5+wm Growth rate: 650 μm/day Properties of grown layer: a-crystal (fixed by X-ray diffraction method), very few defects such as inclusions and cracks Crystals with uniform color were obtained. Example 2 Temperature of seed crystal 6: 340°C Temperature of growing raw material 4: 360°C Solvent: 0.5 mol KOH aqueous solution Coloring additive amount: Pba O, 1.0% by weight pressure·
-・1000kg/c+w'' Growth period: 10 days As a result, greenish brown crystals as shown below were grown on the seed crystal 6. Thickness of the grown layer: 70-m Growth rate:・Properties of layer grown at 700 μm/day: α-quartz (fixed by Xl11 diffraction method), uniform color crystals with very few defects such as inclusions and cracks were obtained. Example 3 Seed crystals Temperature of 6: 320°C Temperature of growing raw material 4: 340°C Solvent: 0.5 mol KOH aqueous solution Coloring additive amount: Pbz 040.5% by weight Pressure
...1000 kg/cI112 Growth period...10 days As a result, greenish brown crystals as shown below were grown on the seed crystal 6. Thickness of the grown layer: 6.7 mm Growth rate: 670 μm/day Properties of the grown layer: α-quartz (fixed by X-ray diffraction), very few defects such as inclusions and cracks Crystals with uniform color were obtained. [Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, by using PB and O as coloring additives, it is possible to grow greenish-brown crystals with almost no color unevenness and very good transparency. be. In addition, it becomes possible to grow greenish-brown crystals that have sufficient value as ornaments, and the effect is extremely large. 4,
第1図は圧力容器の構造を表わす断面図である。 圧力容器本体 ・シールリング ・カバー ・育成用原料 ・種子結晶支持枠 ・種子結晶 ・バッフル板 ・着色用添加剤 出願人 セイコー電子工業株式会社 FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a pressure vessel. Pressure vessel body ·Seal ring ·cover ・Raw materials for growth ・Seed crystal support frame ・Seed crystal ・Baffle plate ・Additive for coloring Applicant: Seiko Electronics Industries Co., Ltd.
Claims (1)
おいて、着色添加剤として、Pb_3O_4を加えるこ
とにより、緑褐色の人工水晶を育成したことを特徴とす
る緑褐色水晶の製造方法。A method for producing green-brown quartz, characterized in that green-brown artificial quartz is grown by adding Pb_3O_4 as a coloring additive in a hydrothermal synthesis method in which crystals are grown by applying a predetermined temperature and pressure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12100790A JPH0416584A (en) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Production of greenish brown rock crystal |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0416584A true JPH0416584A (en) | 1992-01-21 |
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ID=14800484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12100790A Pending JPH0416584A (en) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Production of greenish brown rock crystal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0416584A (en) |
-
1990
- 1990-05-10 JP JP12100790A patent/JPH0416584A/en active Pending
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