專利名稱：無色水晶的高溫鈷離子擴(kuò)散致色的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬水晶致色制備領(lǐng)域，特別是涉及無色水晶的高溫鈷離子擴(kuò)散致色的方法。
背景技術(shù)：
石英是自然界中最常見的礦物之一，也是珠寶界中應(yīng)用數(shù)量和范圍頗大的一類寶 石。我們通常所說的水晶(Rock crystal)其實(shí)就是指無色透明的石英，不過目前珠寶界亦 將單晶石英統(tǒng)稱為水晶。寶石級(jí)的單晶石英除了水晶外，根據(jù)顏色的不同，可以劃分為紫 晶、黃晶、煙晶、粉晶等多個(gè)品種。由于水晶晶瑩剔透、絢麗多彩的特性及純潔、美麗、和諧的 寓意深受消費(fèi)者的青睞，在珠寶玉石市場(chǎng)上占有極其重要的市場(chǎng)份額。就有色水晶的價(jià)值 而言，不同顏色的水晶其價(jià)值相差非常大，其中以金黃色的水晶價(jià)值最高，紫色水晶次之， 而無色水晶的價(jià)值最低。 目前對(duì)水晶顏色改善處理的主要方法是把水晶寶石放進(jìn)加熱的設(shè)備中，通過不同 條件的熱處理過程，改變水晶原有色素離子的含量和價(jià)態(tài)，使水晶類寶石的顏色進(jìn)行調(diào)整 并提高其透明度，從而達(dá)到改善水晶寶石顏色的目的。例如市場(chǎng)上將有色水晶如紫晶等轉(zhuǎn) 變?yōu)閮r(jià)值更高的其它顏色水晶如黃水晶等，但是該方法只適用于本身具有微量元素致色的 有色水晶，至今還未發(fā)現(xiàn)對(duì)無色水晶進(jìn)行處理從而使其致色的方法和工藝。所以，如果能夠 通過優(yōu)化處理的工藝手段將價(jià)值最低的無色水晶通過本方法改善成其它顏色如紫色、黃色 甚至改善成自然界中不存在的藍(lán)色等，將大大增加無色類水晶寶石的商品價(jià)值，產(chǎn)生良好 的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，也能更好滿足市場(chǎng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無色水晶致色的方法，制備工藝簡(jiǎn)單，成 本低廉，能有效改善無色水晶顏色。
本發(fā)明提供一種無色水晶的高溫鈷離子擴(kuò)散致色的方法，包括 (1)稱取氧化鈷和石英砂混合均勻，氧化鈷和石英砂的質(zhì)量含量比為1
5 : ioo，然后將清洗過的無色水晶包埋于該混合粉末中； (2)緩慢升溫至1100 1600°C，保溫1 10小時(shí)；
(3)待溫度下降到20 6(TC，取出水晶并清洗干凈。 本發(fā)明通過在高溫條件下，使外部金屬鈷離子在無色水晶的表面和淺層內(nèi)部進(jìn)行 擴(kuò)散，利用金屬鈷離子進(jìn)入無色水晶晶格致色的機(jī)理，使本來無色的水晶產(chǎn)生顏色，從而達(dá) 到增加其市場(chǎng)價(jià)值的方法。
有益效果 (1)我國出產(chǎn)大量低價(jià)值的無色水晶，無色水晶來源廣泛；本發(fā)明操作工藝簡(jiǎn)單， 成本低廉，安全可靠，可以批量生產(chǎn)。
(2)運(yùn)用本發(fā)明經(jīng)過高溫鈷離子擴(kuò)散處理后的水晶，顏色均勻，無色水晶的美觀度
3得到明顯改善，因此，該發(fā)明具有較高的實(shí)用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。
(3)本發(fā)明可為自然界其它單晶類寶石的改色處理研究提供范例。


圖1為無色水晶和經(jīng)高溫鈷離子擴(kuò)散后水晶效果比對(duì)圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。 本發(fā)明采用價(jià)格低廉的無色水晶，產(chǎn)地不限。 首先將選好的無色水晶樣品用去離子水清洗后待用。用天平稱取顆粒度 (25-50mesh) > 95. 0%的細(xì)粒石英砂(分析純)62. Og置于耐高溫氧化鋁坩堝內(nèi)，然后用天 平稱取氧化鈷含量^ 99. 0%的黑色粉末(分析純)2. 5g，置于相同坩堝內(nèi)，將兩種粉末用玻 璃棒混合均勻后放入待處理無色水晶樣品若干，并將樣品包埋在粉末內(nèi)。然后，將此坩鍋置 于高溫爐內(nèi)。注意在高溫爐升溫過程中要緩慢而均勻，否則容易造成水晶樣品因受熱不均 勻破裂。待高溫爐的加熱溫度上升為115(TC時(shí)，停止升溫加熱，在此溫度下恒溫，保溫時(shí)間 2小時(shí)。完成以上保溫時(shí)間后，待高溫爐冷卻后取出坩鍋。將坩鍋內(nèi)的水晶樣品清洗干凈， 原本無色的水晶呈現(xiàn)紫紅色，且顏色分布較為均勻。
權(quán)利要求
無色水晶的高溫鈷離子擴(kuò)散致色的方法，包括(1)稱取氧化鈷和石英砂混合均勻，氧化鈷和石英砂的質(zhì)量含量比為1～5∶100，然后將清洗過的無色水晶包埋于該混合粉末中；(2)緩慢升溫至1100～1600℃，保溫1～10小時(shí)；(3)待溫度下降到20～60℃，取出水晶并清洗干凈。
全文摘要
無色水晶的高溫鈷離子擴(kuò)散致色的方法，包括(1)稱取氧化鈷和石英砂混合均勻，氧化鈷和石英砂的質(zhì)量含量比為1～5∶100，然后將清洗過的無色水晶包埋于該混合粉末中；(2)緩慢升溫至1100～1600℃，保溫1～10小時(shí)；(3)待溫度下降到20～60℃，取出水晶并清洗干凈。本發(fā)明操作工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，安全可靠，能有效改善無色水晶顏色。
文檔編號(hào)C30B31/02GK101705520SQ20091019854
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者萬鈞, 張渠, 王瑛, 蔣偉忠, 陳小英 申請(qǐng)人:東華大學(xué)