一种人造宝石圆柱成型工艺制造技术

一种人造宝石圆柱成型工艺，包括以下步骤：步骤1：将原料熔融混匀形成熔体，原料包括：30~50重量份的Al2O3、0.3~0.5重量份的Cr2O3、0.3~0.8重量份的La2O3、1~2重量份的CaO，将原料放入坩埚在2600℃~2800℃熔炼至少2h；步骤2：将熔体注入圆柱形模具，用盖封住模具开口，使得熔体自动降温实现玻璃化转变，在冷却过程中，圆柱形模具置于振动时效装置中持续共振，振动时效装置置于氩气气氛中；步骤3：降温到1800℃左右时停止共振，取出模具，将模具保持在1800℃左右，压力在50~100mbar，3h；步骤4：继续自然降温至常温，得到产品。

【技术实现步骤摘要】
一种人造宝石圆柱成型工艺
本专利技术涉及宝石制造术领域，具体涉及一种人造宝石圆柱成型工艺。
技术介绍
人造宝石是指由人工制造且自然界无对应物的晶质或非晶质体。圆柱形的人造宝石是结构较为简单的人造宝石之一，现有其制造工艺主要有熔焰法、助熔法、提拉法、导模法等。而上述几种人造宝石工艺的主要特点是在熔体中生成籽晶，然后籽晶不断生长最后形成人造宝石，最后生成的宝石根据人为需要的形状进行打磨。准确的来说，上述各种方法都可以生成对应形成的人造宝石，但是最后宝石的形状不可能完美，因此仍然需要做打磨工作。上述人造宝石工艺主要存在的缺陷是：容易受到坩埚材料污染，导致宝石内部包覆杂质，同时需要对熔体的温度、气压等进行精确控制，否则便会对晶体生成带来困难。综上所述，现有的几种人造宝石工艺成型圆柱宝石主要都存在了对加工技术要求较高，同时容易被污染的缺陷。人造宝石是属于非天然宝石的一种，非天然宝石除了人造宝石外，还有一种叫做仿造宝石。仿造宝石通常用塑料等廉价材料制成，只是外观像宝石，普通消费者肉眼就能分辨出来，是一种非常低廉的产品。但是，这种仿造宝石的制造工艺却十分简单，就是将熔体注入模具成型即可。人造宝石加工和仿造宝石加工过程有一个共同点，即先将原料熔融为熔体，然后使得熔体成型。在人造宝石加工过程中若如同仿造宝石一样直接用模具去限制成型，人造宝石在结晶过程中，内应力无法得到很好消除，由于模具的外力限制作用，使得晶体生长过程中有各种晶体缺陷，得到的产品肉眼可见十分大量明显纹路，不透，产品无法被用作装饰的宝石。中国专利文件201810434400.1公开了一种人造宝石制造方法及人造宝石，其工艺中采用的就是将熔体状态的预成料注入模具成型，但是其未解决宝石边缘被限制无法自由生成，导致内应力大，内部有大量纹路的问题，也可以理解为存在大量晶体间隙，导致通透度很差。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种人造宝石圆柱成型工艺，基于模具成型，同时能够解决宝石生长结晶过程中内应力过大和内部有大量裂纹纹路的问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种人造宝石圆柱成型工艺，包括以下步骤：步骤1：将原料熔融混匀形成熔体，原料包括：30~50重量份的Al2O3、0.3~0.5重量份的Cr2O3、0.3~0.8重量份的La2O3、1~2重量份的CaO，将原料放入坩埚在2600℃~2800℃熔炼至少2h；步骤2：将熔体注入圆柱形模具，用盖封住模具开口，使得熔体自动降温实现玻璃化转变，在冷却过程中，圆柱形模具置于振动时效装置中持续共振，振动时效装置置于氩气气氛中；步骤3：降温到1800℃左右时停止共振，取出模具，将模具保持在1800℃左右，压力在50~100mbar，3h；步骤4：继续自然降温至常温，得到产品。作为一种优选技术方案，上述步骤1中，所述原料包括40重量份的Al2O3、0.4重量份的Cr2O3、0.5重量份的La2O3、1.5重量份的CaO。本专利技术与现有技术相比，具有的有益效果为：在整个玻璃化过程中，保证持续不断的共振，使得在晶体生长过程中的内应力被不断抵消，同时相当于在晶体的生长过程中不断的施加外力来辅助La2O3进入晶间间隙中，对晶间间隙进行填充，从而解决直接用模具进行结晶过程中内应力大，内部有大量纹路缝隙，导致的通透度差的问题。在1800℃为玻璃化的温度，在这个温度下进行保持的目的是不产生温度梯度，保持温度的一致，来降低晶体缺陷产生的可能性。本专利技术中，由于采用模具直接注入成型，因此还存在容易出现晶体体缺陷的问题，主要是体现在晶体的晶面中具有空洞，而CaO的作用在于钙原子能够进入晶面中的空洞，并与其他的原子形成离子键，从而填充空洞，减少包裹体，使得成品肉眼看来杂质少。具体实施方式本专利技术公开了一种人造宝石圆柱成型工艺，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。实施例1一种人造宝石圆柱成型工艺，包括以下步骤：步骤1：将原料熔融混匀形成熔体，原料包括：30重量份的Al2O3、0.3重量份的Cr2O3、0.3重量份的La2O3、1重量份的CaO，将原料放入坩埚在2600℃~2800℃熔炼至少2h；步骤2：将熔体注入圆柱形模具，用盖封住模具开口，使得熔体自动降温实现玻璃化转变，在冷却过程中，圆柱形模具置于振动时效装置中持续共振，振动时效装置置于氩气气氛中；步骤3：降温到1800℃左右时停止共振，取出模具，将模具保持在1800℃左右，压力在50~100mbar，3h；步骤4：继续自然降温至常温，得到产品。实施例2一种人造宝石圆柱成型工艺，包括以下步骤：步骤1：将原料熔融混匀形成熔体，原料包括：50重量份的Al2O3、0.5重量份的Cr2O3、0.8重量份的La2O3、2重量份的CaO，将原料放入坩埚在2600℃~2800℃熔炼至少2h；步骤2：将熔体注入圆柱形模具，用盖封住模具开口，使得熔体自动降温实现玻璃化转变，在冷却过程中，圆柱形模具置于振动时效装置中持续共振，振动时效装置置于氩气气氛中；步骤3：降温到1800℃左右时停止共振，取出模具，将模具保持在1800℃左右，压力在50~100mbar，3h；步骤4：继续自然降温至常温，得到产品。实施例3一种人造宝石圆柱成型工艺，包括以下步骤：步骤1：将原料熔融混匀形成熔体，原料包括：40重量份的Al2O3、0.4重量份的Cr2O3、0.5重量份的La2O3、1.5重量份的CaO，将原料放入坩埚在2600℃~2800℃熔炼至少2h；步骤2：将熔体注入圆柱形模具，用盖封住模具开口，使得熔体自动降温实现玻璃化转变，在冷却过程中，圆柱形模具置于振动时效装置中持续共振，振动时效装置置于氩气气氛中；步骤3：降温到1800℃左右时停止共振，取出模具，将模具保持在1800℃左右，压力在50~100mbar，3h；步骤4：继续自然降温至常温，得到产品。实施例4一种人造宝石圆柱成型工艺，包括以下步骤：步骤1：将原料熔融混匀形成熔体，原料包括：40重量份的Al2O3、0.4重量份的Cr2O3、0.5重量份的La2O3、1重量份的CaO，将原料放入坩埚在2600℃~2800℃熔炼至少2h；步骤2：将熔体注入圆柱形模具，用盖封住模具开口，使得熔体自动降温实现玻璃化转变，在冷却过程中，圆柱形模具置于振动时效装置中持续共振，振动时效装置置于氩气气氛中；步骤3：降温到1800℃左右时停止共振，取出模具，将模具保持在1800℃左右，压力在50~100mbar，3h；步骤4：继续自然降温至常温，得到产品。实施例5一种人造宝石圆柱成型工艺，包括以下步骤：步骤1：将原料熔融混匀形成熔体，原料包括：40重量份的Al2O3、0.4重量份的Cr2O3、0.5重量份的La2O3、2重量份的CaO，将原料放入坩埚在2600℃~2800℃熔炼至少2h；步骤2：将熔体注入圆柱形模具，用盖封住模具开口，使得熔体自动降温实现玻璃化转变，在冷却过程中，圆柱形模具置于振动时效装置中持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人造宝石圆柱成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将原料熔融混匀形成熔体，原料包括：30~50重量份的Al2O3、0.3~0.5重量份的Cr2O3、0.3~0.8重量份的La2O3、1~2重量份的CaO，将原料放入坩埚在2600℃~2800℃熔炼至少2h；步骤2：将熔体注入圆柱形模具，用盖封住模具开口，使得熔体自动降温实现玻璃化转变，在冷却过程中，圆柱形模具置于振动时效装置中持续共振，振动时效装置置于氩气气氛中；步骤3：降温到1800℃左右时停止共振，取出模具，将模具保持在1800℃左右，压力在50~100mbar，3h；步骤4：继续自然降温至常温，得到产品。

【技术特征摘要】
1.一种人造宝石圆柱成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将原料熔融混匀形成熔体，原料包括：30~50重量份的Al2O3、0.3~0.5重量份的Cr2O3、0.3~0.8重量份的La2O3、1~2重量份的CaO，将原料放入坩埚在2600℃~2800℃熔炼至少2h；步骤2：将熔体注入圆柱形模具，用盖封住模具开口，使得熔体自动降温实现玻璃化转变，在冷却过程中，圆柱形模具置于振...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙希成，冯中起，
申请(专利权)人：成都鑫扬锦睿合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51