RU2215454C1 - Способ окрашивания природных и синтетическх ювелирных камней - Google Patents
Способ окрашивания природных и синтетическх ювелирных камней Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215454C1 RU2215454C1 RU2002116054/12A RU2002116054A RU2215454C1 RU 2215454 C1 RU2215454 C1 RU 2215454C1 RU 2002116054/12 A RU2002116054/12 A RU 2002116054/12A RU 2002116054 A RU2002116054 A RU 2002116054A RU 2215454 C1 RU2215454 C1 RU 2215454C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carried out
- temperature
- heat treatment
- jewelry
- coloring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Adornments (AREA)
Abstract
Предназначено для использования в ювелирной промышленности при окрашивании бесцветных топаза, сапфира и кварца в цвета от желтого до яркого желто-оранжевого. Способ включает нанесение на окрашиваемую поверхность слоя железа и последующую термообработку в атмосфере кислорода. Термообработку проводят в три стадии: нагрев, выдержка и охлаждение, причем нагрев и охлаждение ведут со скоростью 0,1-5oС/мин, а выдержку осуществляют при температуре 600-1000oС. Обеспечивается получение устойчивой воспроизводимой окраски в широком спектре цветов от желтого до яркого желто-оранжевого, не требуется дополнительная полировка для дальнейшего использования. 6 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к способам обработки природных и синтетических ювелирных камней, в частности к способам окрашивания бесцветных топаза, сапфира и кварца в цвета от желтого до яркого желто-оранжевого, и может найти применение в ювелирной промышленности, особенно для получения ювелирных камней с наиболее популярной окраской, характерной для топаза под названием "Империал", а кварца -"Цитрин", а также окрашивания розовых сапфиров в красновато-оранжевый цвет, характерный для более ценной разновидности сапфира под названием "падпараджа".
Известен способ окрашивания топаза в различные цвета (от голубого до темно-синего, красновато-коричневый, дымчатый) под воздействием ионизирующего облучения нейтронами, электронами высоких энергий и гамма-лучами, иногда в комбинации с последующей термообработкой при температуре 300-400oС (см. книгу: Kurt. Nasau "Gemstone Enhansement: History, Science and State of the Art", (1994), Butterworth - Heinemann LTD, Oxford, 2nd ed., pp. 32-54, pp. 187-194).
Однако он не позволяет окрасить топаз в наиболее ценный для этого ювелирного камня желтый и оранжевый цвет.
Известен способ окрашивания кристаллов корунда, в том числе в оранжевый цвет, согласно которому на поверхность камня путем напыления наносят железо в металлическом виде с последующей термической обработкой в атмосфере кислорода при температуре 1000-1300oС в течение 0,5-2,0 ч. (Патент RU 2036984, кл. С 30 В 31/02, А 44 С 17/00, опубл. 09.06.95г.).
Однако широкое применение этого способа для окрашивания других ювелирных камней ограничено высокими температурами термической обработки, вызывающими, например, в случае окрашивания топаза, необратимое разложение последнего с выделением фтора и воды и образованием новой тонкокристаллической фазы - муллита. Кроме того, многие камни, например кварц, при обработке при такой высокой температуре подвергаются интенсивной трещиноватости вследствие полиморфных переходов и теряют ювелирные качества.
Предлагаемое изобретение решает задачу разработки технологии окрашивания большого класса природных и синтетических ювелирных камней, техническим результатом которого является получение устойчивой воспроизводимой окраски в широком спектре цветов от желтого до яркого желто-оранжевого для окрашивания бесцветных ювелирных камней, а также разнообразного спектра цветов при обработки цветных ювелирных камней.
Технический результат достигается тем, что в способе окрашивания природных и синтетических ювелирных камней, включающем нанесение на окрашиваемую поверхность слоя железа с последующей термообработкой их в атмосфере кислорода, согласно изобретению термообработку проводят в три стадии: нагрев, выдержка и охлаждение, причем нагрев и охлаждение ведут со скоростью не выше 5oС/мин, а выдержку осуществляют при температуре 600-1000oС.
Выбранный режим термообработки определяется тем, что при температуре ниже 600oС химическая реакция с воспроизводимым устойчивым окрашиванием ювелирных камней в желтый цвет не происходит, а выше 960oС, в случае топаза, на поверхности окрашенного камня появляются непрозрачные вкрапления - результат его термического разложения, а в случае кварца, последний подвергается интенсивной трещиноватости. Ограничение скорости нагрева и охлаждения 5oС/мин обеспечивает сохранность целостности любых камней, особенно тех, которые обладают весьма совершенной спайностью и низкой теплопроводностью.
Для получения гладкой окрашенной поверхности, не требующей последующей полировки, осаждение пленок железа проводят методом ВЧ-диодного распыления в плазме аргона.
Наиболее качественную окраску получают при осаждение пленок железа толщиной от 0,50 до 300 нм.
Наиболее стойкую и воспроизводимую окраску получают при осуществлении выдержки при термообработке в течение 1-5 ч.
Выдержку при термообработке топаза оптимально проводить при температуре 600-960oС.
Выдержку при термообработке сапфира оптимально проводить при температуре 600-1000oС.
Выдержку при термообработке кварца оптимально проводить при температуре 600-800oС.
Интенсивность окраски ювелирных камней можно варьировать путем изменения как толщины напыляемого металла, так и режимов термообработки в заявляемых пределах.
Пример 1.
В качестве образа берут полированную вставку ювелирного изделия, выполненного из топаза. Осаждение пленки железа проводят методом ВЧ-диодного распыления в плазме аргона в интервале температур от 20 до 300oС. Давление Аr составляло ~1 Па (10-2Topp). Толщина пленки, контролируемая с помощью толщиномера, составляет 0,5 нм. После напыления вставку помещают в электропечь и нагревают со скоростью 0,1oС/мин до 600oС в атмосфере кислорода, затем выдерживают при этой температуре 5 ч и охлаждают со скоростью 5oС/мин до комнатной температуры.
Полученный образец имеет равномерную бледно-желтую окраску и не требует дополнительной полировки.
Пример 2.
То же, что в примере 1. Только наносят слой железа толщиной 300 нм, вставку топаза нагревают со скоростью 5oС/мин до 960oС, выдерживают при этой температуре в течение 3 ч и затем охлаждают со скоростью 0,1oС/мин. Полученный образец имеет равномерную яркую оранжевую окраску и не требует дополнительной полировки.
Пример 3.
То же, что в примере 1, но толщина слоя железа составляет 0,4 нм, нагрев ведут со скоростью 0,1oС/мин, стадию выдержки при термообработке проводят при температуре 970oС, а охлаждение осуществляют со скоростью 6oС/мин. В результате получают вставку топаза с многочисленными трещинами с едва заметной желтой окраской.
Пример 4.
То же, что в примере 3, но толщина слоя железа составляет 300 нм, скорость нагрева 6oС/мин, температура выдержки 500oС, скорость охлаждения 0,05oС/мин. В результате получают неокрашенный сильно трещиноватый образец, непригодный для использования в качестве ювелирной вставки.
Пример 5.
То же, что и в примере 2, но толщина напыленного слоя железа составляет 320 нм. В результате получают образец ярко-оранжевого цвета с отчетливой опалесценсией, делающей его малопригодным для использования в ювелирных изделиях.
Пример 6.
Ювелирная вставка из розового сапфира покрывается слоем железа путем ВЧ-диодного распыления в плазме аргона при комнатной температуре. Толщина пленки, контролируемая с помощью толщиномера, составляет 50 нм. После напыления вставку помещают в электропечь и нагревают со скоростью 5oС/мин до 900oС в атмосфере кислорода, затем выдерживают при этой температуре 2 ч и охлаждают со скоростью 3oС/мин до комнатной температуры. Полученный образец имеет равномерную красновато-оранжевую окраску, подобную одной из наиболее ценных разновидностей сапфира-падпараджа.
Пример 7.
То же, что в примере 6, только образец нагревают со скоростью 5oС/мин до 1000oС. Полученный образец имеет равномерную красновато-оранжевую окраску и не требует дополнительной полировки.
Пример 8.
То же, что в примере 7, но нагрев образца проводят со скоростью 0,1oС/мин, выдерживают его при 600oС/мин в течение 3 ч и охлаждают со скоростью 5oС/мин. Полученный образец имеет красновато-оранжевую окраску.
Пример 9.
Ювелирная вставка из бесцветного кварца покрывается путем ВЧ-диодного распыления в плазме аргона при комнатной температуре. Толщина пленки, контролируемая с помощью толщиномера, составляет 50 нм. После напыления вставку помещают в электропечь и нагревают со скоростью 1oС/мин до 600oС/мин в атмосфере кислорода, затем выдерживают при этой температуре 5 ч и охлаждают со скоростью 0,1oС/мин до комнатной температуры. Полученный образец имеет равномерную желтую окраску, подобную окрашенной разновидности природного железосодержащего кварца - цитрина. Образец не требует дополнительной полировки.
Пример 10.
То же что в примере 9, только образец нагревают со скоростью 1,5oС/мин до 800oС в течение 3 ч и охлаждают со скоростью 0,1oС/мин. Полученный образец имеет равномерную ярко-желтую окраску и не требует дополнительной полировки.
Пример 11.
Часовое бесцветное стекло покрывается путем ВЧ-диодного распыления в плазме аргона при комнатной температуре. Толщина пленки, контролируемая с помощью толщиномера, составляет 40 нм. После напыления стекло помещают в электропечь и нагревают со скоростью 2oС/мин до 600oС в атмосфере кислорода, затем выдерживают при этой температуре 2 ч и охлаждают со скоростью 0,3oС/мин до комнатной температуры. Полученный образец имеет равномерную ярко-желтую окраску и не требует повторной полировки.
Таким образом, обработанные предлагаемым способом природные и синтетические ювелирные камни имеют равномерное цветовое покрытие с заданной воспроизводимой интенсивностью цвета и не требуют дополнительной полировки для дальнейшего использования.
Claims (7)
1. Способ окрашивания природных и синтетических ювелирных камней, включающий нанесение на окрашиваемую поверхность слоя железа и последующую термообработку в атмосфере кислорода, отличающийся тем, что термообработку проводят в три стадии: нагрев, выдержка и охлаждение, причем нагрев и охлаждение ведут со скоростью 0,1-5oС/мин, а выдержку осуществляют при температуре 600-1000oС.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осаждение пленок железа проводят методом ВЧ-диодного распыления в плазме аргона.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что осаждение пленок железа проводят до толщины от 0,50 - 300 нм.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдержку при термообработке осуществляют в течение 1-5 ч.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдержку при термообработке топаза проводят при температуре 600-960oС.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдержку при термообработке сапфира проводят при температуре 600-1000oС.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдержку при термообработке кварца проводят при температуре 600-800oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002116054/12A RU2215454C1 (ru) | 2002-06-18 | 2002-06-18 | Способ окрашивания природных и синтетическх ювелирных камней |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002116054/12A RU2215454C1 (ru) | 2002-06-18 | 2002-06-18 | Способ окрашивания природных и синтетическх ювелирных камней |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2215454C1 true RU2215454C1 (ru) | 2003-11-10 |
Family
ID=32028030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002116054/12A RU2215454C1 (ru) | 2002-06-18 | 2002-06-18 | Способ окрашивания природных и синтетическх ювелирных камней |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215454C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738536C1 (ru) * | 2019-09-30 | 2020-12-14 | Алексей Владимирович Власов | Способ термической обработки минерала и термически обработанный минерал |
RU2743679C1 (ru) * | 2020-09-02 | 2021-02-24 | Дмитрий Александрович Петроченков | Способ улучшения цветовых характеристик природного касситерита методом термообработки |
CN114059161A (zh) * | 2021-06-18 | 2022-02-18 | 汶川县神州锆业科技有限公司 | 锆宝石组合物及改变锆宝石组合物颜色的方法 |
-
2002
- 2002-06-18 RU RU2002116054/12A patent/RU2215454C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738536C1 (ru) * | 2019-09-30 | 2020-12-14 | Алексей Владимирович Власов | Способ термической обработки минерала и термически обработанный минерал |
RU2743679C1 (ru) * | 2020-09-02 | 2021-02-24 | Дмитрий Александрович Петроченков | Способ улучшения цветовых характеристик природного касситерита методом термообработки |
RU2743679C9 (ru) * | 2020-09-02 | 2021-05-31 | Дмитрий Александрович Петроченков | Способ улучшения цветовых характеристик природного касситерита методом термообработки |
CN114059161A (zh) * | 2021-06-18 | 2022-02-18 | 汶川县神州锆业科技有限公司 | 锆宝石组合物及改变锆宝石组合物颜色的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7137275B2 (en) | Coatings for gemstones and other decorative objects | |
RU2497981C2 (ru) | Способ изготовления фантазийно окрашенного оранжевого монокристаллического cvd-алмаза и полученный продукт | |
US7732011B2 (en) | Method to produce tone-controlled colors in colorless crystals | |
JP2007297702A (ja) | 高耐食性カラー鋼材の製造方法 | |
JP2011208275A (ja) | 表面処理方法およびこの方法によって提供された表面処理済み物品 | |
JP6847297B1 (ja) | 装飾的な面の作製方法 | |
RU2215454C1 (ru) | Способ окрашивания природных и синтетическх ювелирных камней | |
US6872422B2 (en) | Process for imparting and enhancement of colours in gemstone minerals and gemstone minerals obtained thereby | |
EP1017504B1 (en) | Method for enhancing the color of minerals useful as gemstones | |
JP2019505683A (ja) | 着色金属を製造するために一価または多価ガスイオンのビームを使用する処理方法 | |
US6635309B2 (en) | Process for the color enhancement of gemstones | |
RU2215455C1 (ru) | Способ окрашивания природных и синтетических ювелирных камней | |
JP2020160052A (ja) | 着色小型時計ガラス | |
RU2296825C2 (ru) | Способ окрашивания фианитов | |
EP1394293A1 (en) | A process for imparting and enhancement of colours in gemstone minerals and gemstone minerals obtained thereby | |
JPS6372866A (ja) | 窒化チタンの装飾性コ−テイング方法 | |
SU1760987A3 (ru) | Способ получени защитно-декоративных покрытий в вакууме из нитрида титана на издели х из металла, стекла, керамики | |
SU768455A1 (ru) | Способ окрашивани ювелирных кристаллов | |
JP2004075430A (ja) | 透明な酸化イットリウム膜とその製造方法 | |
KR100497968B1 (ko) | 천연 또는 합성 단결정의 발색방법 | |
Escobar-Alarćon et al. | Thermoluminescent response of carbon nitride thin films deposited by laser ablation | |
RU2434977C1 (ru) | Способ получения алмазов фантазийного желтого и черного цвета | |
JPS6357756A (ja) | 高温酸化による金属表面の着色方法 | |
JPH01123042A (ja) | 部材表面の装飾方法 | |
RU2036984C1 (ru) | Способ окрашивания корунда |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060619 |