KR100808477B1 - Corundum container, processing apparatus including thereof and processing method thereof - Google Patents

Corundum container, processing apparatus including thereof and processing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100808477B1
KR100808477B1 KR1020060092372A KR20060092372A KR100808477B1 KR 100808477 B1 KR100808477 B1 KR 100808477B1 KR 1020060092372 A KR1020060092372 A KR 1020060092372A KR 20060092372 A KR20060092372 A KR 20060092372A KR 100808477 B1 KR100808477 B1 KR 100808477B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
corundum
heater
gemstone
container
heat
Prior art date
Application number
KR1020060092372A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박철성
박기환
Original Assignee
박기환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박기환 filed Critical 박기환
Priority to KR1020060092372A priority Critical patent/KR100808477B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100808477B1 publication Critical patent/KR100808477B1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C27/00—Making jewellery or other personal adornments
    • A44C27/001—Materials for manufacturing jewellery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C17/00—Gems or the like
    • A44C17/007—Special types of gems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Adornments (AREA)

Abstract

A corundum container, and corundum processing apparatus and method are provided to improve the color by applying a pressure of super high pressure and a heat of super high temperature to rough stone of the corundum in a short time. A corundum container for changing a color of the corundum includes: a heater(10) having a space for loading rough stone of the corundum, and generating heat; a heat insulating material(20) wrapping the outside of the heater; and an electricity supplying part(30) formed to penetrate the heat insulating material, and supplying an electricity to the heater by being connected to the heater. The heater is a cylindrical shape that the upper side is opened.

Description

원석 컨테이너와 강옥 가공장치 및 강옥 가공방법{CORUNDUM CONTAINER, PROCESSING APPARATUS INCLUDING THEREOF AND PROCESSING METHOD THEREOF}Gemstone Container, Corundum Processing Equipment and Corundum Processing Method {CORUNDUM CONTAINER, PROCESSING APPARATUS INCLUDING THEREOF AND PROCESSING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원석 컨테이너의 구조를 도시하는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a raw stone container according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강옥 가공장치의 구조를 도시하는 개념도이다. Figure 2 is a conceptual diagram showing the structure of a corundum processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 원석 컨테이너 10 : 히터1: gemstone container 10: heater

20 : 단열재 30 : 전기 공급부20: heat insulating material 30: electricity supply

40 : 절연체 50 : 보조링40: insulator 50: auxiliary ring

60 : 강옥 원석 70 : 충진제60: corundum ore 70: filler

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 강옥 가공장치100: corundum processing apparatus according to an embodiment of the present invention

110 : 매트릭스 블럭 120 : 프레스 110: matrix block 120: press

본 발명은 원석 컨테이너와 이를 구비하는 강옥 가공장치 및 가공방법에 관 한 것으로서, 강옥에 고온고압을 가하여 강옥의 색상을 변화시키는 원석 컨테이너와 이를 구비하는 강옥 가공장치 및 가공방법에 관한 것이다. The present invention relates to a gemstone container and a corundum processing apparatus and a processing method including the same, and to a gemstone container and a corundum processing apparatus and a processing method having the same by applying high temperature and high pressure to the corundum.

강옥은 코란덤(corundum)이라고도 불리며, 주성분은 Al2O3이다. 이 강옥은 천연산 산화알루미늄으로 6각 판상 주상, 때로는 육각뿔 모양의 결정계이지만, 입상일 때도 있다. 특히 강옥 중에서 루비와 사파이어는 옛날부터 보석으로 애용되고 있다. 이러한 루비와 사파이어에서는 약 1% 내외로 포함되어 있는 불순물에 의하여 그 색상이 결정된다. Corundum is also called corundum and its main component is Al 2 O 3 . The corundum is a natural aluminum oxide, but it is a hexagonal plate-shaped, sometimes hexagonal, crystalline system, but sometimes granular. Among corundum, ruby and sapphire have long been used as jewelry. In ruby and sapphire, the color is determined by impurities contained in about 1%.

예를 들어 불순물 가운데 크롬(Chrome, 원소기호 Cr)이 0.6% 이상일 때는 붉은색을 나타내는 루비가 되며, 철(Ferrurn, 원소기호 Fe)이 많을 때는 Blue, Green, Yellow, Orange 등의 사파이어로 분류된다. For example, when chromium (element symbol Cr) is 0.6% or more among impurities, it becomes red ruby. When iron (Ferrurn) is high, it is classified as sapphire such as blue, green, yellow, and orange. .

현재 전세계적으로 유통되고 있는 루비와 사파이어는 거의 100%가 열처리(Heat Treatment)를 한 것으로, 이를 자연산 강옥으로 인정하고 있다. Ruby and sapphire, currently distributed around the world, almost 100% heat treated (Heat Treatment), which is recognized as a natural corundum.

한편 수차례의 열처리를 한 후에도 보석 등급인 루비나 사파이어로 향상되지 않은 원석들은 색소를 표면에 코팅하여 열처리하는 확산(Diffusion)법을 사용하여 처리한다. 즉, 원석 표면에 색소를 코팅하고, 1700℃ 내외의 온도로 열처리하여 유통하는 것이다. On the other hand, even after several heat treatments, gemstones that are not enhanced with ruby or sapphire, which are gem grades, are treated by using a diffusion method in which a pigment is coated on the surface and heat treated. That is, the pigment is coated on the surface of the gemstone, and heat-treated at a temperature of about 1700 ° C for distribution.

그러나 이러한 원석의 열처리를 통하여 보석 등급인 루비나 사파이어로 얻어지는 수율이 15% 내외로 매우 낮은 문제점이 있다. However, there is a problem that the yield obtained by ruby or sapphire, which is a gem grade through heat treatment of the gemstone, is very low, around 15%.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 초고압의 압력과 초고온의 열을 짧은 시간동안 강옥 원석에 가하여 색상을 향상시키는 원석 컨테이너와 이를 구비하는 강옥 가공장치 및 가공방법을 제공하는데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a gemstone container and a corundum processing apparatus and processing method having the same by applying a high pressure and an ultra-high temperature heat to the corundum gemstone for a short time.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 원석 컨테이너는 내부에 강옥 원석이 적재되는 공간을 형성하며, 열을 발생하는 히터; 상기 히터의 외부를 감싸는 단열재; 상기 단열재를 관통하여 형성되며, 상기 히터와 접속되어 상기 히터에 전기를 공급하는 전기 공급부;를 포함한다. The gemstone container of the present invention for achieving the above-described technical problem forms a space in which the corundum gemstone is loaded therein, the heater for generating heat; Insulation material surrounding the outside of the heater; It is formed through the heat insulating material, is connected to the heater and the electric supply for supplying electricity to the heater; includes.

그리고 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 강옥 가공장치는, 그 내부에 강옥 원석을 적재하며, 나머지 내부 및 틈이 충진제로 채워지는 원석 컨테이너; 상기 원석 컨테이너를 외부에서 감싸는 매트릭스 블럭; 상기 메트릭스 블럭에 압력을 가하는 프레스; 상기 매트릭스 블럭에 열을 가하는 가열부;를 포함한다. And corundum processing apparatus of the present invention for achieving the above-described technical problem, a gemstone container for loading the corundum gemstone therein, the remaining inside and the gap is filled with filler; A matrix block surrounding the gemstone container from the outside; Press to pressurize the matrix block; It includes; a heating unit for applying heat to the matrix block.

여기에서 상기 충진제는 그라파이트(graphite), 붕사(Borax), 철, 티타늄 중 어느 하나인 것이 바람직하다. Here, the filler is preferably any one of graphite, borax, iron, and titanium.

그리고 상기 원석 컨테이너를 매트릭스 블럭에 고정하는 보조 링이 더 구비되는 것이, 상기 원석 컨테이너를 매트릭스 블럭에 용이하게 고정시킬 수 있으므로 바람직하다. In addition, it is preferable to further include an auxiliary ring for fixing the gemstone container to the matrix block, since the gemstone container can be easily fixed to the matrix block.

또한 상기 매트릭스 블럭은 탈부착이 가능한 상부 매트릭스 블럭과 하부 매트릭스 블럭으로 구성되는 것이, 상기 원석 컨테이너를 용이하게 매트릭스 블럭 내부에 장착할 수 있어서 바람직하다. In addition, it is preferable that the matrix block is composed of a detachable upper matrix block and a lower matrix block, since the gemstone container can be easily mounted inside the matrix block.

그리고 상기 매트릭스 블럭을 냉각하는 냉각부가 더 구비되는 것이 바람직하다. 여기에서 상기 냉각부는 수냉식으로 구성된다. And it is preferable that the cooling unit for cooling the matrix block is further provided. Here, the cooling unit is configured by water cooling.

한편 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 강옥 가공방법은, 강옥 원석에 열과 압력을 가하는 단계; 열과 압력이 가해진 상태를 일정한 시간 동안 유지하는 단계; 상기 강옥 원석을 냉각시키는 단계;를 포함한다. On the other hand, corundum processing method of the present invention for achieving the above technical problem, the step of applying heat and pressure to the corundum gemstone; Maintaining a state in which heat and pressure are applied for a predetermined time; It includes; cooling the corundum ore.

이때 상기 열과 압력을 가하는 단계에서는, 상기 강옥 원석의 온도가 1400 ~ 2400℃에 이르도록 가열하는 것이 바람직하다. At this time, in the step of applying the heat and pressure, it is preferable to heat the temperature of the corundum gemstone reaches 1400 ~ 2400 ℃.

그리고 상기 열과 압력을 가하는 단계에서는, 상기 강옥 원석에 4~ 8기가파스칼(GPa)의 압력을 가하는 것이 바람직하다. And in the step of applying the heat and pressure, it is preferable to apply a pressure of 4 to 8 gigapascals (GPa) to the corundum gemstone.

한편 상기 열과 압력이 가해진 상태를 유지하는 단계에서는, 50 ~ 600 초 동안 온도 및 압력을 유지하는 것이 바람직하다. Meanwhile, in the step of maintaining the state where the heat and pressure are applied, it is preferable to maintain the temperature and the pressure for 50 to 600 seconds.

그리고 냉각된 강옥 원석의 표면을 세척하고 재연마하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. And washing and regrinding the surface of the cooled corundum ore.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원석 컨테이너와 강옥 가공장치 및 방법을 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the gemstone container and corundum processing apparatus and method according to an embodiment of the present invention.

먼저 본 실시예에 따른 원석 컨테이너(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 히터(10), 단열재(20), 전기 공급부(30), 절연체(40), 보조 링(50)을 포함한다. First, the gemstone container 1 according to the present embodiment includes a heater 10, a heat insulating material 20, an electric supply part 30, an insulator 40, and an auxiliary ring 50, as shown in FIG. 1.

먼저 히터(10)는 그 내부에 강옥 원석(60)이 적재되는 공간을 가지고 있으며, 열을 발생시키는 구성요소이다. 따라서 이 히터(10)에 의하여 강옥 원석(60)에 고온의 열이 전달되는 것이다. 본 실시예에서 이 히터(10)는 내부가 비어 있으며, 그 상면이 개방된 원통 형상을 가지는 것이 강옥 원석의 적재 및 배출이 용이하여 바람직하다. 그리고 본 실시예에 따른 상기 히터(10)는 전기에 의하여 열을 발생하는 전열식으로 구성된다. 이러한 히터는 주로 흑연봉, 흑연관을 이용하는 흑연히터인데 흑연히터는 일반적으로 최고상용온도가 2500℃정도이다. 이렇게 히터(10)를 강옥 원석(60)과 가장 가까운 내부에 배치함으로써, 강옥 원석의 온도를 정확하고 미세하게 조정할 수 있어서, 강옥 원석을 가공하여 보석을 얻을 수 있는 확률을 높일 수 있다. First, the heater 10 has a space in which the corundum gemstone 60 is loaded and is a component that generates heat. Therefore, high temperature heat is transmitted to the corundum gemstone 60 by this heater 10. In this embodiment, it is preferable that the heater 10 is empty and has a cylindrical shape whose upper surface is open because it is easy to load and discharge corundum ore. And the heater 10 according to the present embodiment is composed of a heat transfer type that generates heat by electricity. These heaters are mainly graphite heaters using graphite rods and graphite tubes. Graphite heaters generally have a maximum commercial temperature of about 2500 ° C. By arranging the heater 10 closest to the corundum gemstone 60 in this way, the temperature of the corundum gemstone can be precisely and finely adjusted, thereby increasing the probability of processing the corundum gemstone to obtain gems.

또한 이 히터(10)의 내부에 강옥 원석(60)이 적재된 후에는 상기 히터(10)와 강옥 원석(60) 사이의 공간에는 충진제(70)가 채워진다. 이때 충진제(70)로 채워진 상태를 유지하기 위하여, 강옥 원석(60) 및 충진제(70)가 채워진 원석 컨테이너(1)를 소형 프레스로 가압할 수도 있다. In addition, after the corundum gemstone 60 is loaded inside the heater 10, the filler 70 is filled in the space between the heater 10 and the corundum gemstone 60. In this case, in order to maintain the state filled with the filler 70, the gemstone container 1 filled with the corundum gemstone 60 and the filler 70 may be pressurized by a small press.

한편 상기 충진제(70)는 분말 상태의 압력전달 매개물질로서, 강옥 원석(60)에 직접 압력을 전달한다. 본 실시예에서는 이 충진제(70)를 그라파이트(graphite), 붕사(Borax), 철, 티타늄 중 어느 하나로 구성한다. On the other hand, the filler 70 is a pressure transfer medium in the form of a powder, and delivers the pressure directly to the corundum gemstone 60. In the present embodiment, the filler 70 is composed of one of graphite, borax, iron, and titanium.

이때 상기 히터(10) 중 개방된 부분에서도 균일하게 고온의 열이 전달되도록 할 필요가 있다. 따라서 본 실시예에서는 상기 히터(10)의 상하부에 개방된 부분에 열확산 디스크(12)가 더 구비된다. 이 열확산 디스크(12)는 상기 히터(10)와 접촉되도록 구비되어, 히터에서 발생되는 열을 강옥 원석의 모든 방향에 대하여 동일하게 공급되도록 확산시키는 역할을 한다. At this time, it is necessary to uniformly transmit high temperature heat even in the open part of the heater 10. Therefore, in the present embodiment, the heat diffusion disk 12 is further provided at portions opened up and down the heater 10. The thermal diffusion disk 12 is provided to be in contact with the heater 10, and serves to diffuse the heat generated from the heater so that the same in all directions of the corundum gemstone.

그리고 상기 단열재(20)는 상기 히터(10)의 외부를 감싸도록 마련되어, 상기 히터(10)의 열이 외부로 발산되는 것을 방지한다. 본 실시예에서는 이 단열재(20)를 도 1에 도시된 바와 같이, 단열재 슬리브(22)와 단열재 디스크(24)로 구성한다. 여기에서 단열재 슬리브(22)는 상기 히터(10)의 측벽을 감싸는 것으로서, 속이 빈 원통 형태를 가진다. 그리고 상기 단열재 디스크(24)는 상기 히터(10)의 상측 및 하측을 감싸는 것으로서, 전체적으로 둥근 형상을 가지는 원판 형태를 가진다. And the heat insulator 20 is provided to surround the outside of the heater 10, to prevent the heat of the heater 10 is dissipated to the outside. In this embodiment, this heat insulating material 20 is comprised by the heat insulating material sleeve 22 and the heat insulating material disk 24, as shown in FIG. Here, the heat insulating material sleeve 22 surrounds the side wall of the heater 10 and has a hollow cylindrical shape. In addition, the insulating disk 24 surrounds the upper side and the lower side of the heater 10, and has a disc shape having a round shape as a whole.

또한 상기 히터(10)의 내측에는 절연체(40)가 더 구비될 수도 있다. 이 절연체(40)는 상기 히터(10)와 그 내부에 배치되는 강옥 원석(60)을 절연시키는 역할을 한다. 본 실시예에서 상기 히터(10)가 전열식이므로, 고압의 전원이 공급된다. 따라서 이를 절연시킬 필요가 있는 것이다. 본 실시예에서는 이 절연체(40)를 절연체 슬리브(42)와 절연체 디스크(44)로 구성한다. 절연체 슬리브(42)는 상기 히터의 측벽에 부착되는 것이며, 상기 절연체 디스크(44)는 상기 히터의 상면 및 하면에 대응되는 것이다. In addition, the insulator 40 may be further provided inside the heater 10. The insulator 40 serves to insulate the heater 10 and the corundum gemstone 60 disposed therein. In this embodiment, since the heater 10 is electrothermal, high voltage power is supplied. Therefore, it is necessary to insulate it. In this embodiment, the insulator 40 is composed of an insulator sleeve 42 and an insulator disk 44. The insulator sleeve 42 is attached to the side wall of the heater, and the insulator disk 44 corresponds to the top and bottom surfaces of the heater.

그리고 상기 단열재의 외측에는 도 1에 도시된 바와 같이, 보조링이 더 구비될 수 있다. 이 보조링은 상기 단열재의 외측을 감싸는 원통형 구조를 가지면서, 상기 원석 컨테이너의 형상을 외측에서 유지하는 역할을 한다. 실제로 상기 원석 컨테이너에는 엄청나게 큰 압력이 가해지므로, 고압의 압력을 가하는 과정에서 상당한 변형이 일어날 수 있다. 이렇게 원석 컨테이너의 형상이 변화되는 경우에는 그 내부에 적재되어 있는 강옥 원석에 미치는 압력이 달라질 수 있으므로, 그 형상을 그대로 유지하기 위하여 보조링을 더 구비하는 것이다. And an outer ring may be further provided on the outer side of the heat insulating material, as shown in FIG. The auxiliary ring has a cylindrical structure surrounding the outside of the heat insulating material, and serves to maintain the shape of the gemstone container from the outside. Indeed, the tremendous pressure is exerted on the gemstone container, so that significant deformation may occur in the process of applying high pressure. When the shape of the gemstone container is changed in this way, since the pressure on the corundum gemstones loaded therein may vary, the auxiliary ring is further provided to maintain the shape.

본 실시예에 따른 강옥 가공장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원석 컨테이너(1), 매트릭스 블럭(110), 프레스(120)를 포함하여 구성된다. Corundum processing apparatus 100 according to the present embodiment, as shown in Figure 2, comprises a gemstone container 1, the matrix block 110, the press 120.

먼저 원석 컨테이너(1)는 그 내부에 강옥 원석(60)을 적재하는 구성요소이다. 따라서 그 내부에 강옥 원석이 적재될 수 있을 정도의 체적을 가진다. 이 원석 컨테이너(1)는 고온 고압에 견딜 수 있는 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 처리되는 강옥 원석(60)의 크기가 0.1 ~ 30 캐럿(Carat) 정도이므로, 이러한 크기의 강옥 원석을 충분히 포함할 수 있는 내부 체적을 가져야 한다. First, the gemstone container 1 is a component that loads the corundum gemstone 60 therein. Therefore, it has a volume large enough to load corundum in the interior. This gemstone container 1 is preferably made of a ceramic material capable of withstanding high temperature and high pressure. In this embodiment, since the size of the corundum gemstone 60 to be processed is about 0.1 to 30 carats, the corundum gemstone 60 must have an internal volume that can sufficiently contain the corundum gemstone of this size.

다음으로 매트릭스 블럭(110)은 상기 원석 컨테이너(1)를 외부에서 감싸는 구성요소이다. 즉, 상기 원석 컨테이너(1)를 내부에 장착한 상태에서 프레스(120)에 삽입되어 프레스(120)에서 가해지는 압력을 원석 컨테이너(1)로 전달하는 역할을 한다. 이때 상기 매트릭스 블럭(110)은 탈부착이 가능한 상부 매트릭스 블럭(112)과 하부 매트릭스 블럭(114)으로 구성되는 것이 바람직하다. Next, the matrix block 110 is a component that surrounds the gemstone container 1 from the outside. That is, the gemstone container 1 is inserted into the press 120 in a state in which the gemstone container 1 is mounted therein, and serves to transfer the pressure applied from the press 120 to the gemstone container 1. At this time, the matrix block 110 is preferably composed of a removable upper matrix block 112 and a lower matrix block 114.

그리고 상기 원석 컨테이너(1)를 매트릭스 블럭(110)에 고정하는 고정 링(140)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 원석 컨테이너(1)의 매트릭스 블럭(1100) 내부에서의 수평 및 수직 위치는 적절한 압력 공급에 있어서 매우 중요하다. 따라서 상기 보조 링을 사용하여 상기 원석 컨테이너의 적절한 위치 조정을 용이하게 하는 것이다. And it is preferable that the fixing ring 140 for fixing the gemstone container 1 to the matrix block 110 is further provided. The horizontal and vertical positions inside the matrix block 1100 of the gemstone container 1 are very important for proper pressure supply. Thus, the auxiliary ring is used to facilitate proper positioning of the gemstone container.

한편 상기 프레스(120)는 상기 메트릭스 블럭(110)에 압력을 가하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 프레스(120)를 내측 플레이트(122), 중간 플레이 트(124) 및 외측 플레이트(126)으로 구성한다. 내측 플레이트(122)는 상기 매트릭스 블럭(20)과 접촉되는 플레이트이며, 상기 외측 플레이트(126)은 프레스의 구동부(미도시)와 결합되는 플레이트이다. 그리고 중간 플레이트(124)는 생략될 수도 있는 것이며, 상기 내측 플레이트(122)와 외측 플레이트(126) 사이에 배치된다. Meanwhile, the press 120 is a component that applies pressure to the matrix block 110. In this embodiment, the press 120 is composed of an inner plate 122, an intermediate plate 124, and an outer plate 126. The inner plate 122 is a plate that is in contact with the matrix block 20, and the outer plate 126 is a plate that is coupled with a driving unit (not shown) of the press. The intermediate plate 124 may be omitted, and is disposed between the inner plate 122 and the outer plate 126.

그리고 본 실시예에 따른 강옥 가공강치(100)에는 냉각부가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 냉각부(130)는 강옥 원석의 가공 과정이 종료된 후에 원석 컨테이너 및 강옥 원석을 냉각시키는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 냉각부(130)가 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 내측 플레이트(122)와 중간 플레이트(124)를 감싸도록 구비된다. 상기 냉각부는 물을 이용하여 냉각하는 수냉식으로 구성되는 것이 바람직하다. And the corundum processing steel 100 according to the present embodiment is preferably further provided with a cooling unit. The cooling unit 130 is a component for cooling the gemstone container and the corundum gemstone after the processing of the corundum gemstone is finished. In this embodiment, the cooling unit 130 is provided to surround the inner plate 122 and the intermediate plate 124, as shown in FIG. The cooling unit is preferably configured by water cooling to cool using water.

그리고 본 실시예에 따른 프레스는 상기 원석 컨테이너를 중심으로 상하가 대칭되는 구조를 가진다. And the press according to the present embodiment has a structure in which the top and bottom are symmetrical around the gemstone container.

다음으로는 본 실시예에 따른 강옥 가공방법을 설명한다. Next, the corundum processing method according to the present embodiment will be described.

먼저 강옥 원석에 열과 압력을 가한다. 이를 위해 강옥 원석을 원석 컨테이너에 적재하고, 이 원석 컨테이너를 매트릭스 블럭에 장착한 후 프레스에 고정한다. 그리고 나서 열과 압력을 가한다. 본 실시예에서는 목표 온도가 1400 ~ 2400℃이고, 목표 압력이 4 ~ 8 기가파스칼(GPa)이다. 강옥의 융점은 2020℃정도로 알려져 있으며, 강도도 모스경도 9로 단단하므로 이러한 온도 및 압력에서는 강옥이 붕괴되지 아니한다. 이 온도 및 압력에 도달하기 위해서는 일반적으로 7 ~ 15분 정도의 시간이 소요된다. 목표 온도가 1400℃ 미만인 경우에는 강옥의 색상에 변화가 발생하지 않는 문제가 있으며, 목표 온도가 2400℃ 를 초과하는 경우에는 강옥이 뿌연 알루미나로 변하는 문제가 있다. 또한 목표 압력이 4 기가파스칼 미만인 경우에는 강옥의 색상에 변화가 발생하지 않는 문제가 있으며, 8기가파스칼을 초과하는 경우에는 강옥 원석이 파열되는 문제점이 있다. 그리고 정확한 목표 온도와 목표 압력은 처리되는 강옥 원석의 크기, 불순물(impurity)의 농도, 색상, 형태(shape) 및 색배에 따라 상기 범위 내에서 변화된다. First, heat and pressure are applied to the corundum ore. To this end, the corundum gemstones are loaded into the gemstone containers, which are placed in matrix blocks and fixed to the press. Then apply heat and pressure. In this embodiment, the target temperature is 1400 to 2400 ° C., and the target pressure is 4 to 8 gigapascals GPa. Corundum is known to have a melting point of about 2020 ° C, and its strength is hard to have a Mohs hardness of 9 so that corundum does not collapse at such temperature and pressure. It usually takes 7 to 15 minutes to reach this temperature and pressure. If the target temperature is less than 1400 ℃ there is a problem that the change in the color of the corundum does not occur, if the target temperature exceeds 2400 ℃ there is a problem that the corundum is changed to cloudy alumina. In addition, when the target pressure is less than 4 gigapascals, there is a problem that the color of the corundum does not occur, and when the amount exceeds 8 gigascals, there is a problem that the corundum is broken. And the correct target temperature and target pressure vary within this range depending on the size of the corundum ore treated, the concentration of impurity, color, shape and color tone.

다음으로 강옥 원석에 가해진 열과 압력을 일정한 시간 동안 유지하는 단계가 진행된다. 이렇게 목표 온도 및 목표 압력을 일정하게 유지하는 시간을 soaking time 이라고 하며, 강옥의 내부 구조가 충분하게 변할 수 있는 시간을 주는 것이다. 본 실시예에서는 전술한 목표 온도 및 압력을 유지하는 soaking time을 50 ~ 600초로 한다. 이 soaking time이 50초 미만인 경우에는 강옥 원석에 색사이 변화가 없고, 600초를 초과하는 경우에는 강옥의 색상이 탈색되거나 갈색 내지 검은 색으로 변화되는 문제점이 있다. 그리고 정확한 soaking time은 처리되는 강옥 원석의 크기, 불순물(impurity)의 농도, 색상, 형태(shape) 및 색배에 따라 상기 범위 내에서 변화된다. Next, the step of maintaining the heat and pressure applied to the corundum ore for a certain time is carried out. The time to keep the target temperature and the target pressure constant is called soaking time and gives time for the internal structure of corundum to change sufficiently. In this embodiment, the soaking time for maintaining the aforementioned target temperature and pressure is set to 50 to 600 seconds. If the soaking time is less than 50 seconds, there is no change in color in the corundum gemstone, and in the case of more than 600 seconds, the color of the corundum is discolored or changed from brown to black. And the exact soaking time varies within this range depending on the size of the corundum ore treated, the concentration of impurity, color, shape and color tone.

다음으로는 강옥 원석을 상온으로 냉각하고 압력을 해제하는 단계가 진행된다. Next, the step of cooling the corundum ore to room temperature and releasing pressure is performed.

그리고 나서 원석 컨테이너를 분해하고, 강옥 원석을 회수한다. 회수된 강옥 원석의 표면을 세척하고 재연마하는 단계가 더 진행될 수도 있다. 이때 강옥 원석 의 표면 세척 공정에서는 고주파 세척기를 사용할 수도 있고, 헝겊 등을 사용하여 표면을 닦을 수도 있다. 이렇게 하여 강옥 원석의 표면에 존재하는 충진제 잔류물을 제거한다. Then, the ore container is disassembled and the corundum ore is recovered. The step of washing and regrinding the surface of the recovered corundum gemstone may further proceed. At this time, in the surface cleaning process of the corundum gemstone may be a high frequency washer, or a cloth may be used to clean the surface. This removes filler residues present on the surface of the corundum ore.

본 발명에 따르면 종래의 단순 열처리 방법이나 확산법에 비하여 보석 등급을 얻을 수 있는 수율이 40% 이상으로 향상되는 효과가 있다. According to the present invention, the yield can be improved to 40% or more compared to the conventional simple heat treatment method or diffusion method.

Claims (21)

내부에 강옥 원석이 적재되는 공간을 형성하며, 열을 발생하는 히터;A heater that forms a space in which the corundum gemstone is loaded and generates heat; 상기 히터의 외부를 감싸는 단열재;Insulation material surrounding the outside of the heater; 상기 단열재를 관통하여 형성되며, 상기 히터와 접속되어 상기 히터에 전기를 공급하는 전기 공급부;를 포함하는 원석 컨테이너.And an electricity supply unit formed through the heat insulating material and connected to the heater to supply electricity to the heater. 제1항에 있어서, 상기 히터는, The method of claim 1, wherein the heater, 상면이 개방된 원통 형상인 것을 특징으로 하는 원석 컨테이너.Gemstone container, characterized in that the upper surface is an open cylindrical shape. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 히터의 내측에 구비되는 절연체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원석 컨테이너.The gemstone container further comprises an insulator provided inside the heater. 제3항에 있어서, 상기 절연체는,The method of claim 3, wherein the insulator, 상기 히터의 측벽에 부착되는 절연체 슬리브와 상기 히터의 상측 및 하측에 구비되는 절연체 디스크로 구성되는 것을 특징으로 하는 원석 컨테이너.Gemstone container comprising an insulator sleeve attached to the side wall of the heater and an insulator disk provided on the upper side and the lower side of the heater. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 히터의 상부에 구비되어 히터에서 발생한 열을 고르게 확산시키는 열확 산 디스크가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 원석 컨테이너.The gemstone container is provided on the heater further comprises a heat diffusion disk for evenly spreading the heat generated by the heater. 제2항에 있어서, 상기 단열재는, The method of claim 2, wherein the heat insulating material, 상기 히터의 측벽을 감싸는 단열재 슬리브와 상기 히터의 상측 및 하측을 감싸는 단열재 디스크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원석 컨테이너.A raw material container comprising a heat insulating material sleeve surrounding the side wall of the heater and a heat insulating material disc surrounding the upper and lower sides of the heater. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 단열재의 외측을 감싸는 보조링이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 원석 컨테이너.Gemstone container, characterized in that further provided with an auxiliary ring surrounding the outer side of the insulation. 그 내부에 강옥 원석을 적재하며, 나머지 내부 및 틈이 충진제로 채워지는 원석 컨테이너;A gemstone container for loading a corundum gemstone therein and filling the remaining interior and the gap with a filler; 상기 원석 컨테이너를 외부에서 감싸는 매트릭스 블럭;A matrix block surrounding the gemstone container from the outside; 상기 메트릭스 블럭에 압력을 가하는 프레스;를 포함하는 강옥 가공장치.Corundum processing apparatus comprising a; press to apply pressure to the matrix block. 제8항에 있어서, 상기 충진제는,The method of claim 8, wherein the filler, 그라파이트(graphite), 붕사(Borax), 철, 티타늄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 강옥 가공장치.Corundum processing apparatus, characterized in that any one of graphite, borax, iron, titanium. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 원석 컨테이너를 매트릭스 블럭에 고정하는 고정 링이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 강옥 가공장치.Corundum processing apparatus, characterized in that further provided with a fixing ring for fixing the gemstone container to the matrix block. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 매트릭스 블럭은 탈부착이 가능한 상부 매트릭스 블럭과 하부 매트릭스 블럭으로 구성되는 것을 특징으로 하는 강옥 가공장치.The matrix block is corundum processing apparatus, characterized in that consisting of a removable upper matrix block and a lower matrix block. 제11항에 있어서, 상기 프레스에는, The method of claim 11, wherein the press, 상기 매트릭스 블럭을 냉각하는 냉각부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 강옥 가공장치.Corundum processing apparatus further comprises a cooling unit for cooling the matrix block. 제12항에 있어서, 상기 냉각부는, The method of claim 12, wherein the cooling unit, 수냉식인 것을 특징으로 하는 강옥 가공장치.Corundum processing apparatus, characterized in that the water-cooled. 제8항에 있어서, 상기 원석 컨테이너는, The gemstone container of claim 8, wherein 내부에 강옥 원석이 적재되는 공간을 형성하며, 열을 발생하는 히터;A heater that forms a space in which the corundum gemstone is loaded and generates heat; 상기 히터의 외부를 감싸는 단열재;Insulation material surrounding the outside of the heater; 상기 단열재를 관통하여 형성되며, 상기 히터와 접속되어 상기 히터에 전기를 공급하는 전기 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강옥 가공장치.Corundum processing apparatus, characterized in that it is formed through the heat insulating material, is connected to the heater to supply electricity to the heater. 제14항에 있어서, 상기 히터는, The method of claim 14, wherein the heater, 상면이 개방된 원통 형상인 것을 특징으로 하는 강옥 가공장치.Corundum processing apparatus, characterized in that the upper surface is an open cylindrical shape. 제15항에 있어서, The method of claim 15, 상기 히터의 내측에 구비되는 절연체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강옥 가공장치.Corundum processing apparatus further comprising an insulator provided inside the heater. 강옥 원석에 열과 압력을 가하는 단계;Applying heat and pressure to the corundum ore; 열과 압력이 가해진 상태를 일정한 시간동안 유지하는 단계;Maintaining a state in which heat and pressure are applied for a predetermined time; 상기 강옥 원석을 냉각시키는 단계;를 포함하는 강옥 가공방법.Corundum processing method comprising the step of cooling the corundum ore. 제17항에 있어서, The method of claim 17, 상기 열과 압력을 가하는 단계에서는, 상기 강옥 원석의 온도가 1400 ~ 2400℃에 이르도록 가열하는 것을 특징으로 하는 강옥 가공방법.In the step of applying heat and pressure, corundum processing method characterized in that the heating of the corundum gemstone is heated to reach 1400 ~ 2400 ℃. 제18항에 있어서, The method of claim 18, 상기 열과 압력을 가하는 단계에서는, 상기 강옥 원석에 4~8 기가파스칼(GPa)의 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 강옥 가공방법.In the step of applying the heat and pressure, corundum processing method characterized in that the pressure of 4 to 8 gigapascals (GPa) to the corundum gemstone. 제19항에 있어서, The method of claim 19, 상기 열과 압력이 가해진 상태를 유지하는 단계에서는, 50 ~ 600 초 동안 온도 및 압력을 유지하는 것을 특징으로 하는 강옥 가공방법.Corundum processing method characterized in that the step of maintaining the heat and pressure is applied, the temperature and pressure for 50 to 600 seconds. 제20항에 있어서, The method of claim 20, 냉각된 강옥 원석의 표면을 세척하고 재연마하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강옥 가공방법.Corundum processing method further comprising the step of washing and regrind the surface of the cooled corundum ore.
KR1020060092372A 2006-09-22 2006-09-22 Corundum container, processing apparatus including thereof and processing method thereof KR100808477B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060092372A KR100808477B1 (en) 2006-09-22 2006-09-22 Corundum container, processing apparatus including thereof and processing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060092372A KR100808477B1 (en) 2006-09-22 2006-09-22 Corundum container, processing apparatus including thereof and processing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100808477B1 true KR100808477B1 (en) 2008-03-03

Family

ID=39397237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060092372A KR100808477B1 (en) 2006-09-22 2006-09-22 Corundum container, processing apparatus including thereof and processing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100808477B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101561269B1 (en) * 2014-01-28 2015-10-19 서울시립대학교 산학협력단 Method of enhancing color of jewelry stone

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990044250A (en) * 1995-08-31 1999-06-25 제프 엔. 헌터 Silicon carbide gemstones
KR19990080958A (en) * 1998-04-23 1999-11-15 강춘근 Artificial corundum (corundum) manufacturing apparatus and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990044250A (en) * 1995-08-31 1999-06-25 제프 엔. 헌터 Silicon carbide gemstones
KR19990080958A (en) * 1998-04-23 1999-11-15 강춘근 Artificial corundum (corundum) manufacturing apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101561269B1 (en) * 2014-01-28 2015-10-19 서울시립대학교 산학협력단 Method of enhancing color of jewelry stone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE41189E1 (en) Method of making enhanced CVD diamond
US6712298B2 (en) Method and device for crushing glass bodies by means of microwave heating
WO2012043402A1 (en) Graphitization furnace and method for producing graphite
TW201224226A (en) Sapphire ingot grower
US1848182A (en) Art of setting diamonds
KR100808477B1 (en) Corundum container, processing apparatus including thereof and processing method thereof
NO341453B1 (en) Process for preheating a vessel for aluminum electrolysis production
SE466240B (en) PRESSURING PROCEDURE WITH A SLIM PRESSURE MEDIUM AND PRESSURE APPLIANCE
JPS5846524B2 (en) Hishiyori Tai Nikou Atsukou Onshiyorio Okonau Houhou Narabini Douhouhou Nishiyousuru Kouatsukou Onro
GB1000702A (en) Improvements in or relating to the manufacture of diamonds
KR100687777B1 (en) High temperature/high pressure colour change of diamond
KR100687775B1 (en) High temperature/high pressure colour change of diamond
CA2405409C (en) High temperature/high pressure colour change of diamond
JP6390568B2 (en) Crucible for growing gallium oxide single crystal and method for producing gallium oxide single crystal
CN110039032B (en) Method for high-pressure directional growth of high-strength aluminum alloy
Buehler Simple pressurized chambers for liquid encapsulated czochralski crystal growth
CN210141781U (en) Tungsten molybdenum processing crucible
CN101311278A (en) Surface heat-treatment process for eccentric shaft
US20120285369A1 (en) Method and apparatus for producing single crystals composed of semiconductor material
US1731858A (en) Apparatus for the treatment of tools and other small steel or steel alloy articles
JP2519835B2 (en) Method and apparatus for hot isostatic pressing
KR101690988B1 (en) Method for size-up of quartz glass ingot
JPH06100426B2 (en) Hot isostatic pressing equipment
USRE17954E (en) mills
JPS6241193Y2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110223

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee