KR20040092152A - A process for producing single crystals of green colored cubic zirconia - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method of manufacturing a green cubic zirconia single crystal is provided to sustain the mass-productivity for cubic zirconia and improve the color and reproducibility of the cubic zirconia. CONSTITUTION: ZrO2 of 50 to 65 weight% and Y2O3 35 to 50 weight% are mixed with each other. The Y2O3 contains more than two additives selected from a group consisting of Cr2O3 of 0.1 to 2.0 weight%, Nd2O3 of 0.1 to 2.0 weight%, Co3O4 of 0.01 to 1.0 weight%, V2O3 0.005 to 0.1 weight%, or Fe2O3 of 0.1 to 2.0 weight%. The mixture is filled in a skull container of high frequency inductively heating equipment. A zirconia single crystal is grown by performing skull melting using an oscillating frequency of 200 to 500 kHz. The single crystal is heat-treated at the temperature of 950 to 1400°C in a furnace of N2 or Ar neutral atmosphere or H2, CO, or NH4OH reducing atmosphere.

Description

녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 제조방법 {A PROCESS FOR PRODUCING SINGLE CRYSTALS OF GREEN COLORED CUBIC ZIRCONIA}Manufacturing method of green cubic zirconia single crystal {A PROCESS FOR PRODUCING SINGLE CRYSTALS OF GREEN COLORED CUBIC ZIRCONIA}

본 발명은 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스컬 용융법으로 지르코니아 단결정을 제조한 후, 중성 또는 환원 분위기에서 열처리하여 천연 보석과 동등한 녹색을 발현하는 큐빅 지르코니아 단결정을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing green cubic zirconia single crystal, and more specifically, to prepare a zirconia single crystal by the skull melting method, followed by heat treatment in a neutral or reducing atmosphere to produce a cubic zirconia single crystal expressing green equivalent to natural gemstones. It is about a method.

현재까지 알려진 큐빅 지르코니아 인조 보석의 제조방법은 다음과 같다: Y2O3와 ZrO2분말을 적당한 비율로 혼합하여 단결정 성장 방법의 일종인 스컬 용융법(Skull Melting)으로 투명한 단결정을 육성시킨 후, 얻어진 단결정을 적당한 모양으로 절단하고 그 표면을 빛이 잘 굴절되도록 연마한다.The production method of cubic zirconia artificial gemstones known to date is as follows: Y 2 O 3 and ZrO 2 powders are mixed in an appropriate ratio to grow transparent single crystals by Skull Melting, which is a kind of single crystal growth method. The obtained single crystal is cut into a suitable shape and the surface is polished so that light is refracted well.

순수한 지르코니아(ZrO2)는 온도에 따라서 단사정, 정방정, 큐빅상 등으로 상 전이를 일으켜 부피 변화를 초래하기 때문에 ZrO2에 Y2O3, MgO 또는 CaO를 상 안정제로 첨가하여 큐빅상으로 조절하여야 한다.Since pure zirconia (ZrO 2 ) causes phase change by monoclinic, tetragonal, cubic phase, etc., depending on the temperature, ZrO 2 is added to the cubic phase by adding Y 2 O 3 , MgO or CaO as a phase stabilizer. It should be adjusted.

지르코니아는 용융점이 2,750℃로 매우 높기 때문에 도가니를 사용하지 않는 스컬 용융법이나 부동 대역법(Floating Zone)으로 단결정을 육성하는데, 양산화를 위해서는 스컬 용융법이 주로 사용된다. 상 안정제인 Y2O3는 지르코니아 단결정 제조 시 보통 10중량%에서부터 50중량%까지 첨가되는데 10중량% 보다 적거나 50중량% 보다 많을 경우 단결정의 품질이 저하되거나 결정으로 육성되는 과정에서 문제가 발생하게 된다.Since zirconia has a very high melting point of 2,750 ° C, single crystals are grown by the skull melting method or the floating zone method without using a crucible, but the skull melting method is mainly used for mass production. Phase stabilizer Y 2 O 3 is usually added in the range of 10% to 50% by weight in the production of zirconia single crystals. If less than 10% or more than 50% by weight, the quality of the single crystal is degraded or a problem arises when the crystal is grown. Done.

유색의 지르코니아는 최근 인조 보석으로서의 가치가 주목을 받아 일부 유색의 지르코니아 보석이 시중에 나오고는 있으나 그 색상이 고급스럽지 않고 재현성 또한 저조하여 상품화하는데 어려움을 겪고 있어서 우수한 색상과 재현성을 높일 수 있는 방법에 대한 다양한 연구가 진행중이다.Colored zirconia has recently gained attention as an artificial gemstone, and some colored zirconia jewels are on the market, but its color is not luxurious and its reproducibility is low, so it is difficult to commercialize it. Various studies are in progress.

천연 보석인 에메랄드와 비슷한 녹색을 띠는 인조 보석은 특히 제조하기가 까다로운 것으로 알려져 있다. 큐빅 지르코니아에서 녹색을 내기 위해서 크롬, 코발트, 또는 철 등의 산화물이 단독으로 또는 2종 이상 첨가되고 있으나, 지르코니아의 결정 속으로 유입이 어려워서 최종 단결정의 색이 녹색으로 발현되는 경우 보다 하늘색이나 노란색을 띠는 문제가 발생하였다.Artificial gems with a greenish color similar to natural emeralds are known to be particularly difficult to manufacture. To produce green color in cubic zirconia, oxides such as chromium, cobalt, or iron are added alone or in combination of two or more, but it is difficult to flow into the zirconia crystals. The band had a problem.

이를 해결하기 위하여 스컬 용융법으로 단결정을 제조할 때 냉각공정을 천천히 실시하거나 또는 두 종류의 산화물을 사용하는 방법이 시도되기도 하였지만 최종 생성물인 큐빅 지르코니아의 녹색의 질이 불량하고 그 내부에서 우유빛 부유물이 발견되는 등 여전히 품질은 개선되지 않았다.In order to solve this problem, when the single crystal is prepared by the skull melting method, a slow cooling process or a method using two kinds of oxides has been attempted, but the green color of the cubic zirconia, which is the final product, is poor and the milky suspension therein. The quality has not improved as it is found.

따라서, 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 양산성이 유지되면서 결정의 색상과 품질이 우수한 녹색의 지르코니아 단결정을 제조할 수 있는 기술의 필요성이 계속 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a continuing need for a technology for producing green zirconia single crystals having excellent color and quality of crystals while maintaining mass productivity of green cubic zirconia single crystals.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 한계를 극복하여 큐빅 지르코니아 단결정의 육성과정을 안정화시켜 큐빅 지르코니아의 색상이 천연 보석과 동등한 녹색으로 발현되게 하고 재현성 또한 종래 기술에 비하여 월등히 향상된 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 제조방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to overcome the limitations of the prior art as described above to stabilize the growth process of cubic zirconia single crystals, so that the color of cubic zirconia is expressed as green equivalent to natural gemstones, and the reproducibility is also significantly improved compared to the prior art green cubic zirconia single crystals It is to provide a manufacturing method.

또한, 본 발명의 목적은 상업적으로 상품 가치가 우수한 녹색의 큐빅 지르코니아를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide green cubic zirconia that is commercially superior in value.

도 1은 본 발명에 따라 녹색 큐빅 지르코니아 단결정을 제조하는 공정을 간략하게 나타낸 흐름도.1 is a flow chart briefly illustrating a process for producing green cubic zirconia single crystals in accordance with the present invention.

도 2는 본 발명에 따라 제조된 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 분말 X-선 회절도.Figure 2 is a powder X-ray diffraction diagram of the green cubic zirconia single crystal prepared according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따라 제조된 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 색도 분석 결과.3 is a chromaticity analysis result of the green cubic zirconia single crystal prepared according to the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 전체 조성물 100중량%에 대하여 ZrO250 내지 65중량%, Y2O335 내지 50중량%에 Cr2O30.1 내지 2.0중량%, Nd2O3, 0.1 내지 2.0중량%, Co3O4, 0.01 내지 1.0중량%, V2O30.005 내지 0.1중량%, 또는 Fe2O30.1 내지 2.0중량%로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상의 첨가제를 혼합하고, 이 혼합물을 스컬 용기에 충전하여 고주파 유도가열 설비에 설치한 후 200 내지 500 kHz의 발진 주파수를 이용하여 스컬 용융법으로 지르코니아 단결정을 육성시킨 다음, 얻어진 단결정을 N2또는 Ar의 중성 분위기 또는 H2, CO, NH4OH의 환원 분위기의 로에서 950 내지 1,400℃의 온도에서 열처리하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 제조방법인 것이다.The invention ZrO 2 50 to 65% by weight based on 100% by weight of the total composition, Y 2 O 3 35 Cr 2 O to 50% by weight 3 0.1 to 2.0% by weight, Nd 2 O 3, 0.1 to 2.0% by weight, Co 2 or more additives selected from the group consisting of 3 O 4 , 0.01 to 1.0 wt%, V 2 O 3 0.005 to 0.1 wt%, or Fe 2 O 3 0.1 to 2.0 wt%, and the mixture is charged into a skull vessel. After the zirconia single crystal was grown by the skull melting method using the oscillation frequency of 200 to 500 kHz, the obtained single crystal was subjected to the neutral atmosphere of N 2 or Ar or H 2 , CO, NH 4 OH. It is a method for producing a green cubic zirconia single crystal, characterized in that the heat treatment at a temperature of 950 to 1,400 ℃ in a furnace of a reducing atmosphere.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 녹색 큐빅 지르코니아 단결정을 제조하는 방법은 ZrO2와 Y2O3를 주원료로 하여 첨가제로 Cr2O3, Nd2O3, Co3O4, V2O3또는 Fe2O3를 적절한 비율로 혼합하는 단계, 도 1에 나타낸 바와 같이 이 혼합물을 스컬 용융 설비에서 단결정으로 육성시키는 단계, 육성된 단결정을 로에서 중성 분위기 또는 환원 분위기 하에 열처리하는 단계로 이루어진다.The method for producing the green cubic zirconia single crystal according to the present invention is Cr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Co 3 O 4 , V 2 O 3 or Fe 2 O 3 as an additive using ZrO 2 and Y 2 O 3 as the main raw material Is mixed in an appropriate ratio, as shown in FIG. 1, the mixture is grown to single crystals in a skull melting facility, and the grown single crystals are heat-treated in a furnace under a neutral atmosphere or a reducing atmosphere.

본 발명에 따르면, ZrO2, Y2O3, Cr2O3, Nd2O3, Co3O4, V2O3및 Fe2O3를 출발 원료로 하여 전체 조성물 100중량%에 대하여 ZrO250 내지 65중량%와 Y2O335 내지 50중량%에 첨가제로써 Cr2O3, Nd2O3, Co3O4, V2O3또는 Fe2O3로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상의 산화물을 총 중량 3.0중량% 이하의 범위에서 조절하여 첨가한다. 상기한 각각의 첨가제의 바람직한 사용범위는 다음과 같다: Cr2O30.1 내지 2.0중량%, Nd2O3, 0.1 내지 2.0중량%, Co3O4, 0.01 내지 1.0중량%, V2O30.005 내지 0.1중량%, Fe2O30.1 내지 2.0중량%.According to the present invention, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Co 3 O 4 , V 2 O 3 and Fe 2 O 3 as a starting material ZrO to 100% by weight of the total composition 2 50 to 65% by weight and Y 2 O 3 35 to 50% by weight of the additives selected from the group consisting of Cr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Co 3 O 4 , V 2 O 3 or Fe 2 O 3 The above oxides are adjusted and added in the range of 3.0 wt% or less in total weight. Preferred ranges of use of each of the additives described above are as follows: Cr 2 O 3 0.1 to 2.0 wt%, Nd 2 O 3 , 0.1 to 2.0 wt%, Co 3 O 4 , 0.01 to 1.0 wt%, V 2 O 3 0.005 to 0.1 wt%, Fe 2 O 3 0.1 to 2.0 wt%.

상기한 범위로 계량된 혼합물을 드럼 믹서에서 4 내지 5시간 혼합하여 구리 관으로 제작된 스컬 용기 내부에 충전하고, 이 뱃치(batch)를 고주파 유도가열 설비에 설치한다. 200 내지 500 ㎑의 발진 주파수를 이용하여 스컬 내부에 있는 발열체(graphite ring)를 발열시킴으로써 주위의 원료를 용융하고, 그 이후에 3,000℃의 고온으로 용융물을 유도 가열하여 온도를 유지시켜 초기 결정의 시드를 생성한다. 다음으로 유도 코일을 2.0 내지 4.0㎜/시간의 속도로 상향 이동시켜 용융물이 동일한 방위로 단결정을 성장하도록 유도하므로써 색상의 편차를 극소화하고 목적하는 색상이 잘 발현될 수 있도록 한다. 단결정이 성장 완료된 뱃치는 고주파 유도가열 설비에서 탈거하여 48시간 이상을 냉각한 다음에 녹색 지르코니아 단결정을 얻는다.The mixture weighed in the above range is mixed in a drum mixer for 4 to 5 hours and filled into a skull vessel made of copper tubes, and this batch is installed in a high frequency induction heating facility. The source material is melted by generating a graphite ring inside the skull using an oscillation frequency of 200 to 500 kHz, and then the melt is inductively heated to a high temperature of 3,000 ° C. to maintain the temperature to seed the initial crystal. Create Next, the induction coil is moved upward at a speed of 2.0 to 4.0 mm / hour to induce the melt to grow single crystals in the same orientation, thereby minimizing color deviation and expressing the desired color well. Once the single crystal has been grown, the batch is removed from the high frequency induction heating equipment and cooled for at least 48 hours to obtain green zirconia single crystal.

Y2O3는 ZrO2의 고온에서의 안정상인 큐빅 구조가 저온으로 내려오면서 정방정이나 단사정상으로 변화되는 것을 방지하는데, 첨가량이 10중량% 이하이면 지르코니아 단결정의 녹색 색상이 충분히 발현되지 않을 뿐만 아니라 가공성이 불량해지고 50중량% 이상이면 지르코니아 단결정이 잘 성장하지 않으며 단결정 내부의 투명성이 저하되고 우유빛의 부유물이 발생하게 된다.Y 2 O 3 not only the green color is stable merchant cubic structure in the ZrO 2 high temperature coming down to a low temperature to prevent the tetragonal or changes in just convenience, if the added amount is more than 10% by weight of zirconia single crystal may not be sufficiently expressed However, if the workability is poor and more than 50% by weight, the zirconia single crystal does not grow well, the transparency inside the single crystal is lowered, and milky suspension is generated.

본 발명에 의하면, 녹색 지르코니아의 원료 혼합물 성분으로 ZrO2와 Y2O3에 Cr2O3, Nd2O3, Co3O4, V2O3또는 Fe2O3로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상의 혼합물이 첨가제로서 혼합되는데, 바람직하기로는 전체 조성물 100중량%에 대하여 Cr2O30.1 내지 2.0중량%와 V2O30.005 내지 0.1중량%를 사용하거나, Co3O40.01 내지 1.0중량%와 Fe2O30.1 내지 2.0중량% 또는 Cr2O30.1 내지 2.0중량%, Nd2O30.1 내지 2.0중량%, V2O30.005 내지 0.1중량%를 사용한다. 첨가제로 사용되는 산화물 성분 중에서 V2O3는 Cr2O3의 5% 이하, Co3O4는 Fe2O3의 50% 이하로 첨가하여야 녹색이 균일하게 발현될 수 있다.According to the present invention, 2 selected from the group consisting of Cr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Co 3 O 4 , V 2 O 3, or Fe 2 O 3 in ZrO 2 and Y 2 O 3 as a raw material mixture component of green zirconia A mixture of two or more species is mixed as an additive, preferably 0.1 to 2.0% by weight of Cr 2 O 3 and 0.005 to 0.1% by weight of V 2 O 3 , or 0.01 to 1.0 weight of Co 3 O 4 , based on 100% by weight of the total composition. % And Fe 2 O 3 0.1 to 2.0% by weight or Cr 2 O 3 0.1 to 2.0% by weight, Nd 2 O 3 0.1 to 2.0% by weight, V 2 O 3 0.005 to 0.1% by weight. Among the oxide components used as the additive, V 2 O 3 should be added at 5% or less of Cr 2 O 3 and Co 3 O 4 should be added at 50% or less of Fe 2 O 3 so that green color may be uniformly expressed.

본 발명에 따른 첨가제 혼합물은 지르코니아 단결정의 성장을 안정되게 하고 중성 또는 산화 분위기 하에서 열처리된 후에 지르코니아 단결정이 녹색 색상을 잘 발현되게 한다.The additive mixture according to the invention stabilizes the growth of zirconia single crystals and allows the zirconia single crystals to develop a green color well after heat treatment in a neutral or oxidizing atmosphere.

본 발명에 있어서 출발원료로 사용되는 산화물은 상기한 산화물 이외에 다른 원자가의 산화물이나 카보네이트, 나이트레이트 또는 설페이트 등의 양이온 화합물로 대신할 수 있는데. 예를들면 코발트 산화물 Co3O4대신에 CoO, CoCO3, Co(NO3)2,CoSO4등의 코발트의 다른 화합물들을 사용할 수 있다.In the present invention, the oxide used as a starting material may be replaced with an oxide of other valences or a cationic compound such as carbonate, nitrate or sulfate in addition to the above-described oxides. For example, other compounds of cobalt such as CoO, CoCO 3 , Co (NO 3 ) 2 , CoSO 4 may be used instead of the cobalt oxide Co 3 O 4 .

또한, 본 발명에서 원료로서 사용되는 산화물로는 복합 산화물을 사용할 수 있다. 복합 산화물이란 두 가지 이상의 화합물이 산소와 결합된 형태를 일컫는 것으로, 예를들면 CoFe2O4를 출발원료로 사용되는 코발트 또는 철 산화물 대신에 사용할 수 있다.In addition, a complex oxide can be used as an oxide used as a raw material in this invention. The complex oxide refers to a form in which two or more compounds are combined with oxygen. For example, CoFe 2 O 4 may be used instead of cobalt or iron oxide used as a starting material.

본 발명에 의한 조성의 지르코니아 단결정은 스컬 용융법으로 육성된 후에는 연한 갈색 내지는 짙은 갈색을 띠고 있지만, 후처리 공정으로 중성 또는 환원 분위기 하에서 열처리를 실시하면 녹색으로 변하게 된다. 상기한 후처리 공정은 N2나 Ar 등의 중성 분위기 또는 H2, CO, NH4OH 등의 환원 분위기의 로에서 950 내지 1,400℃의 온도 하에 1 내지 50시간 동안 열처리를 실시하는 것이다.The zirconia single crystal of the composition according to the present invention has a light brown to dark brown color after being grown by the skull melting method, but becomes green after heat treatment in a neutral or reducing atmosphere by a post-treatment process. The post-treatment process is a heat treatment for 1 to 50 hours at a temperature of 950 to 1,400 ℃ in a furnace of a neutral atmosphere such as N 2 or Ar or a reducing atmosphere such as H 2 , CO, NH 4 OH.

최종 얻어진 녹색 지르코니아 단결정은 도 2에서 보는 바와 같이 X선 회절분석기로 지르코니아 광물상임을 확인할 수 있고, 도 3에 나타낸 색 분석기에 의한 분석 결과로부터 녹색 특성을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 2, the finally obtained green zirconia single crystal can be identified as a zirconia mineral phase with an X-ray diffractometer, and green characteristics can be confirmed from an analysis result by the color analyzer shown in FIG. 3.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 다만, 다음 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것으로, 본 발명이 이하의 실시예에 의하여 한정되지 않으며 후술하는 특허청구범위 내에서 다양한 변형과 응용이 가능하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention in detail, and the present invention is not limited to the following examples and various modifications and applications are possible within the scope of the following claims.

실시예 1Example 1

전체 조성물 100중량%에 대하여 ZrO264중량%, Y2O335중량%, Cr2O30.7중량%, Co3O40.3중량%, V2O30.03중량%의 혼합분말을 스컬 용융법으로 단결정을 육성시킨 후, 이 단결정을 10% H2+ 90% N2혼합 가스 환원 분위기의 전기로에 투입하여 1,200℃에서 5시간 동안 열처리하여 녹색의 지르코니아 단결정을 얻었다.Skull melted mixed powder of 64% by weight of ZrO 2 , 35% by weight of Y 2 O 3 , 0.7% by weight of Cr 2 O 3 , 0.3% by weight of Co 3 O 4 , and 0.03% by weight of V 2 O 3 based on 100 % by weight of the total composition. After growing the single crystal by the method, the single crystal was put in an electric furnace of 10% H 2 + 90% N 2 mixed gas reducing atmosphere and heat-treated at 1,200 ℃ for 5 hours to obtain a green zirconia single crystal.

실시예 2Example 2

전체 조성물 100중량%에 대하여 ZrO260중량%, Y2O339중량%, Cr2O30.5중량%, Nd2O30.5중량%, V2O30.02중량%의 혼합분말을 스컬 용융법으로 단결정을 육성시킨 후, 이 단결정을 N2중성 분위기의 전기로에 투입하여 1,400℃에서 5시간 동안 열처리하여 녹색의 지르코니아 단결정을 얻었다.Skull melting of 60% by weight of ZrO 2 , 39% by weight of Y 2 O 3 , 0.5% by weight of Cr 2 O 3, 0.5% by weight of Nd 2 O 3 , and 0.02% by weight of V 2 O 3 based on 100 % by weight of the total composition After growing a single crystal by the method, the single crystal was put into an N 2 neutral atmosphere electric furnace and heat-treated at 1,400 ° C. for 5 hours to obtain a green zirconia single crystal.

실시예 3Example 3

전체 조성물 100중량%에 대하여 ZrO253중량%, Y2O345중량%, Co3O40.5중량%, Fe2O31.5중량%의 혼합분말을 스컬 용융법으로 단결정을 육성시킨 후, 이 단결정을 10% NH4OH + 90% N2혼합가스 환원 분위기의 전기로에 투입하여 1000℃에서 10시간 동안 열처리하여 녹색의 지르코니아 단결정을 얻었다.A single crystal was grown by a skull melting method of 53 wt% ZrO 2 , 45 wt% Y 2 O 3 , 0.5 wt% Co 3 O 4 , and 1.5 wt% Fe 2 O 3 based on 100 wt% of the total composition. This single crystal was introduced into an electric furnace with a 10% NH 4 OH + 90% N 2 mixed gas reducing atmosphere and heat-treated at 1000 ° C. for 10 hours to obtain a green zirconia single crystal.

본 발명에 따르면, 큐빅 지르코니아의 양산성을 유지하면서 재현율이 우수하고 천연 보석과 동등한 고급스러운 녹색을 발현되도록 하는 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 제조방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 방법에 따라 제조된 녹색 큐빅 지르코니아는 부가가치가 높은 인조 보석용으로 사용되어 천연 보석을 대체할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a green cubic zirconia single crystal that maintains the mass productivity of cubic zirconia while providing excellent green color equivalent to that of natural gemstones. Green cubic zirconia prepared according to the method of the present invention can be used for high value added artificial gemstones to replace natural gemstones.

Claims (5)

전체 조성물 100중량%에 대하여 ZrO250 내지 65중량%, Y2O335 내지 50중량%에 Cr2O30.1 내지 2.0중량%, Nd2O3, 0.1 내지 2.0중량%, Co3O4, 0.01 내지 1.0중량%, V2O30.005 내지 0.1중량%, 또는 Fe2O30.1 내지 2.0중량%로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상의 첨가제를 혼합하고, 이 혼합물을 스컬 용기에 충전하여 고주파 유도가열 설비에 설치한 후 200 내지 500 kHz의 발진 주파수를 이용하여 스컬 용융법으로 지르코니아 단결정을 육성시킨 다음, 얻어진 단결정을 N2또는 Ar의 중성 분위기 또는 H2, CO, NH4OH의 환원 분위기의 로에서 950 내지 1,400℃의 온도에서 열처리하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 제조방법.ZrO 2 50 to 65% by weight based on 100% by weight of the total composition, Y 2 O 3 35 to Cr 2 O to 50% by weight 3 0.1 to 2.0% by weight, Nd 2 O 3, 0.1 to 2.0% by weight, Co 3 O 4 , 0.01 to 1.0% by weight, V 2 O 3 0.005 to 0.1% by weight, or Fe 2 O 3 0.1% to 2.0% by weight of two or more additives selected from the group consisting of mixing the mixture into the skull vessel induction of high frequency After being installed in a heating facility, zirconia single crystals were grown by a skull melting method using an oscillation frequency of 200 to 500 kHz, and then the obtained single crystals were subjected to a neutral atmosphere of N 2 or Ar or a reducing atmosphere of H 2 , CO, NH 4 OH. Process for producing green cubic zirconia single crystals, characterized in that the heat treatment at a temperature of 950 to 1,400 ℃ in the furnace. 제 1항에 있어서, 상기 첨가제로 사용되는 산화물 성분 중에서 V2O3는 Cr2O3의 5% 이하로, Co3O4는 Fe2O3의 50% 이하로 첨가되는 것을 특징으로 하는 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 제조방법.The method according to claim 1, wherein V 2 O 3 of the oxide component used as the additive is less than 5% of Cr 2 O 3 , Co 3 O 4 is added to less than 50% of Fe 2 O 3 Green Method for producing cubic zirconia single crystals. 제 1항에 있어서, 상기 원료 산화물이 카보네이트, 나이트레이트 또는 설페이트 화합물인 것을 특징으로 하는 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 제조방법.The method for producing a green cubic zirconia single crystal according to claim 1, wherein the raw material oxide is a carbonate, nitrate or sulfate compound. 제 1항에 있어서, 상기 코발트 또는 철 산화물 대신에 이들 금속의 복합 산화물을 사용하는 것임을 특징으로 하는 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 제조방법.The method for producing a green cubic zirconia single crystal according to claim 1, wherein a complex oxide of these metals is used instead of the cobalt or iron oxide. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 코발트 또는 철 산화물 대신에 CoFe2O4를 사용하는 것임을 특징으로 하는 녹색 큐빅 지르코니아 단결정의 제조방법.The method for producing green cubic zirconia single crystal according to claim 1 or 4, wherein CoFe 2 O 4 is used instead of the cobalt or iron oxide.
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