JPS6071588A - 合成エメラルドの製造方法 - Google Patents
合成エメラルドの製造方法Info
- Publication number
- JPS6071588A JPS6071588A JP58181221A JP18122183A JPS6071588A JP S6071588 A JPS6071588 A JP S6071588A JP 58181221 A JP58181221 A JP 58181221A JP 18122183 A JP18122183 A JP 18122183A JP S6071588 A JPS6071588 A JP S6071588A
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- Japan
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- synthetic
- beryl
- seed
- oxide
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B9/00—Single-crystal growth from melt solutions using molten solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
- C30B29/22—Complex oxides
- C30B29/26—Complex oxides with formula BMe2O4, wherein B is Mg, Ni, Co, Al, Zn, or Cd and Me is Fe, Ga, Sc, Cr, Co, or Al
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
近年、天然エメラルドは原石の枯渇化に伴い、良質の宝
石は少なくなり、価格も増加傾向を示している。また、
宝石購入も単に財産性を目的とするばかりでなく、むし
ろファッションの一部としてＴ、 Ｐ、 Ｏに応じ、装
着するようになってきた。特に、エメラルド、コランダ
ム系等の金石に関しては、その傾向が顕著で、合成宝石
市場が拡大化を示すゆえんとなっている。さて、合ｂ１
２エメラノ１ドは天然エメラルドと組成及び結晶性が全
く同一である。合成エメラルドの製造方法は：最近、気
相法も報じられているが、一般的には水熱法と溶融塩法
である。しかし、水熱法はす゛−ト々レープの内壁に、
特殊表面処理加工を必要とする等、設備が非常に高価と
なるため、後者の製造方法が主流となっている。また、
従来の溶融塩においては、シードを用いない自然核生成
法とシード法とが存在するが、前者はクラス汐−となり
、良質の大型結晶ｆ得ることに難点がちり、０．２ｃｔ
クラスの宝石が主体で、１回の合成収率も不安定で、経
済性にも劣るため、シード法が主流となりてい７．）。
石は少なくなり、価格も増加傾向を示している。また、
宝石購入も単に財産性を目的とするばかりでなく、むし
ろファッションの一部としてＴ、 Ｐ、 Ｏに応じ、装
着するようになってきた。特に、エメラルド、コランダ
ム系等の金石に関しては、その傾向が顕著で、合成宝石
市場が拡大化を示すゆえんとなっている。さて、合ｂ１
２エメラノ１ドは天然エメラルドと組成及び結晶性が全
く同一である。合成エメラルドの製造方法は：最近、気
相法も報じられているが、一般的には水熱法と溶融塩法
である。しかし、水熱法はす゛−ト々レープの内壁に、
特殊表面処理加工を必要とする等、設備が非常に高価と
なるため、後者の製造方法が主流となっている。また、
従来の溶融塩においては、シードを用いない自然核生成
法とシード法とが存在するが、前者はクラス汐−となり
、良質の大型結晶ｆ得ることに難点がちり、０．２ｃｔ
クラスの宝石が主体で、１回の合成収率も不安定で、経
済性にも劣るため、シード法が主流となりてい７．）。
咋た、シード法において白質結晶を育成するためにシー
ドの表面処理と育成開始時には、成長スピードを抑制し
、次第に一ヒ昇させていくことなどが研究されている。
ドの表面処理と育成開始時には、成長スピードを抑制し
、次第に一ヒ昇させていくことなどが研究されている。
さて、シード法における第一の欠漬け、大型のエメラル
ドシードが得にぐいことである。合成エメラルドをシー
ドとして使用する時、欠陥部を除央するため高価になる
。、また、第二の欠点は、着色剤として用いる酸化クロ
ムのドーピング量で得られる結晶からの宝石は、一様な
大きさの宝石に外ってしまう。つまり、消費者の嗜好は
、大きな宝石は薄縁色を小さな宝石は濃緑色であるが、
結晶育成で原料配合すれば、結晶中のＯｒ＋４１ｕ一定
となり、色は決定されるため寸度が限定されることにな
る。育成された結晶は、完全無けつなシードは存在しな
いため、宝石用にカ・・・ト・研磨してい（段階で一つ
の結晶から、大小の宝石を耶り出さないと経済性が著し
く低下する。さらに、第三の欠点け、育成中の応力歪の
ため、後加工中（例えば、シード除去）で割れることに
よる効率性の低下である。
ドシードが得にぐいことである。合成エメラルドをシー
ドとして使用する時、欠陥部を除央するため高価になる
。、また、第二の欠点は、着色剤として用いる酸化クロ
ムのドーピング量で得られる結晶からの宝石は、一様な
大きさの宝石に外ってしまう。つまり、消費者の嗜好は
、大きな宝石は薄縁色を小さな宝石は濃緑色であるが、
結晶育成で原料配合すれば、結晶中のＯｒ＋４１ｕ一定
となり、色は決定されるため寸度が限定されることにな
る。育成された結晶は、完全無けつなシードは存在しな
いため、宝石用にカ・・・ト・研磨してい（段階で一つ
の結晶から、大小の宝石を耶り出さないと経済性が著し
く低下する。さらに、第三の欠点け、育成中の応力歪の
ため、後加工中（例えば、シード除去）で割れることに
よる効率性の低下である。
本発明は以上の欠点を除去し、品質はもとより経済性に
も秀れた合成エメラルドの製造方法にかかわる。
も秀れた合成エメラルドの製造方法にかかわる。
本発明の第一の目的は、天然、もしくけ合成ベリルをシ
ードとして使用することによる経済性の秀れた製造方法
にかかわる。上記のベリルをカット・研磨し、６００℃
×２時間で徐昇、徐冷後、べ１１ル原料未飽和の溶融塩
装置内で１時間以内の処理により、シード内部に含まれ
る欠陥により生ずる割れたベリルをシードから除外する
。この工程により、シード面はエツチングされ、加工歪
が除去され、良質結晶育成が可能となる。このようなシ
ードの選別をおこなっても、合成エメラルドをシードと
するより、けるかに経済的になる。本発明の第二の目的
は、色調品質と経済性にかかわる。
ードとして使用することによる経済性の秀れた製造方法
にかかわる。上記のベリルをカット・研磨し、６００℃
×２時間で徐昇、徐冷後、べ１１ル原料未飽和の溶融塩
装置内で１時間以内の処理により、シード内部に含まれ
る欠陥により生ずる割れたベリルをシードから除外する
。この工程により、シード面はエツチングされ、加工歪
が除去され、良質結晶育成が可能となる。このようなシ
ードの選別をおこなっても、合成エメラルドをシードと
するより、けるかに経済的になる。本発明の第二の目的
は、色調品質と経済性にかかわる。
このことは消費者の嗜好を満たすために、欠くぺからざ
る最重要課題である。上記第二の欠点にも述べた如く、
数ケ月〜１年程度の育成期間により成長した結晶から、
大小の宝石を増出すために、上記で溶融塩によりエツチ
ングＬＪシード上に、第１図のように徐々にベリル層を
育成し、さらにエメラルドとするために溶剤組成へ酸化
クロムを秤量、混合、圧粉して溶融塩へ定期的に投入す
る。
る最重要課題である。上記第二の欠点にも述べた如く、
数ケ月〜１年程度の育成期間により成長した結晶から、
大小の宝石を増出すために、上記で溶融塩によりエツチ
ングＬＪシード上に、第１図のように徐々にベリル層を
育成し、さらにエメラルドとするために溶剤組成へ酸化
クロムを秤量、混合、圧粉して溶融塩へ定期的に投入す
る。
この投入開始は、第２図のように育成結晶厚Ａの３／４
厚みから行うことにより、残り１／４厚みＢｔｒｉ徐々
にあるいは段階的に緑色を濃くする。このエメラルド層
を第２図２のパビリオン部に用いることにより、４のテ
ーブル面からの観察では、天然エメラルド宝石及び、従
来の合成エメラルドと同一色調となる。また、同一結晶
から大小の宝石をとりだすには、ベリル層を４７５〜３
／４、パビリオン層を１１５〜１／４に研磨すれば、色
調をコントロールすることができる。勿論、育成期間中
の製造条件のバラツキによって、結晶の緑色の濃淡が生
じた場合は、ベリル厚みとパビリオン厚入のカット量の
補正により、簡単に対応できる。さらに、この方法は溶
融塩ベリル装置とｃ’ｒ＋３濃度を２〜３段階に変えた
エメラルド育成装置により、ベリル→エメラルド薄色→
エメラルド濃色とステップ育成しても同一の効果が得ら
れる。この方法は下記実施例に詳述する、 本発明の第三の目的は、育成結晶からカット・研磨１７
、宝石に完成する工程における効率の向上による経済性
にかかわる。着色剤のＯｒ ”けベリル組成のＡｔ＋３
との懺換により、エメラルドとなるがそのイオン半径は
、ポーリング、ゴールドシュミ・シト篩により、それぞ
れ０５７及び０６４である。
厚みから行うことにより、残り１／４厚みＢｔｒｉ徐々
にあるいは段階的に緑色を濃くする。このエメラルド層
を第２図２のパビリオン部に用いることにより、４のテ
ーブル面からの観察では、天然エメラルド宝石及び、従
来の合成エメラルドと同一色調となる。また、同一結晶
から大小の宝石をとりだすには、ベリル層を４７５〜３
／４、パビリオン層を１１５〜１／４に研磨すれば、色
調をコントロールすることができる。勿論、育成期間中
の製造条件のバラツキによって、結晶の緑色の濃淡が生
じた場合は、ベリル厚みとパビリオン厚入のカット量の
補正により、簡単に対応できる。さらに、この方法は溶
融塩ベリル装置とｃ’ｒ＋３濃度を２〜３段階に変えた
エメラルド育成装置により、ベリル→エメラルド薄色→
エメラルド濃色とステップ育成しても同一の効果が得ら
れる。この方法は下記実施例に詳述する、 本発明の第三の目的は、育成結晶からカット・研磨１７
、宝石に完成する工程における効率の向上による経済性
にかかわる。着色剤のＯｒ ”けベリル組成のＡｔ＋３
との懺換により、エメラルドとなるがそのイオン半径は
、ポーリング、ゴールドシュミ・シト篩により、それぞ
れ０５７及び０６４である。
このイオン半径差により、育成結晶内に内部応力が増加
［７、育成後、シードを除去する工程等で加工割れを生
ずる。このことに製造方法こそ異なるが、ベルヌーイ法
における合成ルビーでの応力割れと類似また現象である
。この応力を緩和するために、本発明ではベリルシード
へ合成ベリルシード１、徐々に○？−＋３をドープする
製法により、従来のシードから直接エメラルド層を育成
する方法の結晶から宝石完成に至る１０４以下の収率を
、２０係以上とすることを可能とした。
［７、育成後、シードを除去する工程等で加工割れを生
ずる。このことに製造方法こそ異なるが、ベルヌーイ法
における合成ルビーでの応力割れと類似また現象である
。この応力を緩和するために、本発明ではベリルシード
へ合成ベリルシード１、徐々に○？−＋３をドープする
製法により、従来のシードから直接エメラルド層を育成
する方法の結晶から宝石完成に至る１０４以下の収率を
、２０係以上とすることを可能とした。
実施例
（１）シード：天然ベリル、ｍ開力・シト（２）ベリル
層 ■原料組成 酸化ベリリウム ２０．００．９酸化アル
ミニウム ７９． ＯＯｊｉ 上記を秤量、混合しＩＱ、９を瑣出し１８００’Ｃ以上
に加熱、ガラス化 二酸化珪素 ５９ ■溶剤組成 モリソデン酸すチウＪ、’ ２００．ｌｉ
ｌ三酸化モリブデン ２００Ｉ ■装 置 筑−加熱装置、白金ルツボ ■育成条件 加熱温庁り５０℃、育成期間５ケ月 成長スピード００３鳩４ （３）エメラルド第一層 ■原料組成 酸化べ１１１１ウム ２０．００ ＆酸化
アルミニウム ７９． ＯＯ、！７酸化クロム ｏｌｏ
１ 上記を秤量、混合し１０１１を取出し１８００℃以上に
加熱、ガラス化 ■溶剤組成 （２）のに同じ ■装 首 第二加熱装置、白金ルツボ ■育成条件 加熱温度９００℃、育成期間１ケ月 成長スピード０．０３１１Ｖ′日 （４）エメラルド筑二層 ■原料組成 酸化ベリリウム ２０．００ Ｆ酸化アル
ミニウム ７９．００．９ 酸化クロム ０．５０ ｇ 以下の、■を含め（３）Ｋ同じ ■装 置 第四加熱装置、白金ルツボ （５）エメラルド第三層 ■原料組成 酸化べ１１１Ｊウム ２０． ＯＯｇ酸化
アルミニウム ７９．００．９ 酸化クロム ０５０ｇ 旬下■、■を含め（３）に同じ ■装 置 第四加熱装置、白金ルツボ 上記の第一加熱装置から、順次第二、館三、第四加熱装
置に移動し、結晶を育成し、第２図のごとく、テーブル
面４にベリルをパビリオン部５にエメラルド層を構成す
るように力・ノド・研Ｉｌｌ、以上の説、明と実施例に
よし、理解されるように本発明は合成エメラルドの金石
としての消費者嗜好に、簡便に対応することを可能とし
た極めて。
層 ■原料組成 酸化ベリリウム ２０．００．９酸化アル
ミニウム ７９． ＯＯｊｉ 上記を秤量、混合しＩＱ、９を瑣出し１８００’Ｃ以上
に加熱、ガラス化 二酸化珪素 ５９ ■溶剤組成 モリソデン酸すチウＪ、’ ２００．ｌｉ
ｌ三酸化モリブデン ２００Ｉ ■装 置 筑−加熱装置、白金ルツボ ■育成条件 加熱温庁り５０℃、育成期間５ケ月 成長スピード００３鳩４ （３）エメラルド第一層 ■原料組成 酸化べ１１１１ウム ２０．００ ＆酸化
アルミニウム ７９． ＯＯ、！７酸化クロム ｏｌｏ
１ 上記を秤量、混合し１０１１を取出し１８００℃以上に
加熱、ガラス化 ■溶剤組成 （２）のに同じ ■装 首 第二加熱装置、白金ルツボ ■育成条件 加熱温度９００℃、育成期間１ケ月 成長スピード０．０３１１Ｖ′日 （４）エメラルド筑二層 ■原料組成 酸化ベリリウム ２０．００ Ｆ酸化アル
ミニウム ７９．００．９ 酸化クロム ０．５０ ｇ 以下の、■を含め（３）Ｋ同じ ■装 置 第四加熱装置、白金ルツボ （５）エメラルド第三層 ■原料組成 酸化べ１１１Ｊウム ２０． ＯＯｇ酸化
アルミニウム ７９．００．９ 酸化クロム ０５０ｇ 旬下■、■を含め（３）に同じ ■装 置 第四加熱装置、白金ルツボ 上記の第一加熱装置から、順次第二、館三、第四加熱装
置に移動し、結晶を育成し、第２図のごとく、テーブル
面４にベリルをパビリオン部５にエメラルド層を構成す
るように力・ノド・研Ｉｌｌ、以上の説、明と実施例に
よし、理解されるように本発明は合成エメラルドの金石
としての消費者嗜好に、簡便に対応することを可能とし
た極めて。
意義のある合成宝石の製造方法である。、また、第２図
において、宝石総合厚Ａに対しエメラルド厚Ｂを少なく
とも１／４以上とした時に、色調の効果を発揮するとと
け先に述′ぺたとおりである。
において、宝石総合厚Ａに対しエメラルド厚Ｂを少なく
とも１／４以上とした時に、色調の効果を発揮するとと
け先に述′ぺたとおりである。
第１図はエメラルド結晶の断面図で、１けベリルシード
、２けベリル層、３けエメラルド層。 第２図はエメラルドカットした宝石の断面図で４４−ｔ
テーブル面、５はパビリオン部、′Ｉ！大入は宝石の総
合厚みで、Ｂはエメラルド層の厚入を示す。 以 上 出願人 株式会社 諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 躯ｌｒｌ！Ｉ 饗乙固
、２けベリル層、３けエメラルド層。 第２図はエメラルドカットした宝石の断面図で４４−ｔ
テーブル面、５はパビリオン部、′Ｉ！大入は宝石の総
合厚みで、Ｂはエメラルド層の厚入を示す。 以 上 出願人 株式会社 諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 躯ｌｒｌ！Ｉ 饗乙固
Claims (1)
- 溶融塩法において、天然、もしくは合成ベリルをシード
とし、まずこのシード上に合成ベリルを育成し、テーブ
ル面とし、以降エメラルド層の緑色を徐々に濃くして、
パビリオン部とすることを特徴とする合成エメラルドの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58181221A JPS6071588A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 合成エメラルドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58181221A JPS6071588A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 合成エメラルドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071588A true JPS6071588A (ja) | 1985-04-23 |
Family
ID=16096932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58181221A Pending JPS6071588A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 合成エメラルドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6071588A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153198A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-17 | Matsushima Kogyo Co Ltd | エメラルド単結晶の製造方法 |
| JPH03248781A (ja) * | 1991-01-25 | 1991-11-06 | Toshiaki Shimada | スポット溶接棒の補修用回転刃物 |
-
1983
- 1983-09-29 JP JP58181221A patent/JPS6071588A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153198A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-17 | Matsushima Kogyo Co Ltd | エメラルド単結晶の製造方法 |
| JPH0227314B2 (ja) * | 1984-08-21 | 1990-06-15 | Matsushima Kogyo Kk | |
| JPH03248781A (ja) * | 1991-01-25 | 1991-11-06 | Toshiaki Shimada | スポット溶接棒の補修用回転刃物 |
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