Способ окрашивания ювелирно-поделочных минералов

Способ окрашивания ювелирно-поделочных минералов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП HCAH HE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1 867946

X АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. сеид-ву{22) Заявлено 231179 {21) 2841788/23-26

1 (51)М. Кл

С 30 В 31/04 с присоединением заявки И9{23) Приоритет

Гвсуяаретвенямй «вмнтет

СССР яв делан нзебретеянй н ет«рмт»1

Опубликована 3009,81. Бюллетень Н9 36

Дата опубликоваии» описания 300981 (.@) У И 621. 315. . 592 (088, 8) Р.A.Äóíèí-Барковский, R.È.Çàäíånðoâñêèé, В,:A.Лаптев, Е.Е.ЛиСицына и М.И.Самойлович

{72) Авторы изобретения.L

1 (" -" 1;

Ордена Трудового Красного Знамени научно- исследовательский институт синтеза минерального сырья

) {71) Заявитель (54) СПОСОБ ОКРАШИВАНИЯ ЮВЕЛИРНО-ПОДЕЛОЧНЫХ

МИНЕРАЛОВ

Изобретение относится к окрашиванию минералов и может быть использовано в ювелирной промышленности.

Известен способ, предусматрива- .ющий химическое окрашивание природного.жадеита (13.

Недостатком способа является малая глубина окрашенного слоя мине. рала (не более 0,5 мм), что делает практически невозможной его дальнейшую механическую обработку без нарушения однородности окраски. Кроме того, известный способ включает значительное число операций . поли- ровку образца, кислотное травление, промывку, сушку, окрашивание, повторную промывку и сушку, обработку в расплавленном парафине, что в целом, снижает технологичность способа.

Наиболее близким к предлагаемому является способ предусматривающий окрашивание белого агата в гидротермальных условиях. Процесс ведут в водных растворах солей или сахаров содержащих ионы окрашивающих металлов, йри 150-350 С и давлении 50 400 атм в течение 5-20 ч (23„, Недостаток данного способа - зна1 J чительная длительность процесса ок" рашивания, которая обусловлена невысокой концентрацией ионов хромофора в растворе и малой интенсивностью их миграции в минерал.

Цель настоящего изобретения ускорение процесса и увеличение глубины окраски.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно минералы отжига10 . ют в вакууме при 450-1200 C,а обработку ведут при 500-900 и давлении о

8-20 кбар в температурном градиенте. l0-35 град/мм. Преимущественно отжиг ведут в вакууме 10 ««10 ìì рт.ст. в течение 2-5 ч, а обработку — под давлениеьГв течение 0,5-4,0 ч.

На чертЕже представлена камера высокого давления, разрез.

Отожженный минерал в виде плоско.параллельных пластинок 1 размещают

20 в контейнере 2 в контакте с.солью хрома 3 (кобальта, марганца,никелж), таким образом, чтобы .при нагреве реакционного пространства градиент температуры был направлен от зоны расположения минерала в сторону слоя соли-хромофора. В качестве защиты обрабатываемого минерала и соли-хромофора от графитового нагревателя 4 .используют спеченную окись алюминия 5.

30 .После этого давление поднимают до

867946

Формула изобретения

3-20 кбар (преимущественно до 15 кбар)

L д а температуру до 500-900 С, которая превышает температуру плавления используемой соли-хромофора. При этом термоградиент составляет 10-.

40 град/мм. Длительность воздействия 5 на минерал высокого давления и температуры — 0,5-4,0 ч (преимущественно

2,5 ч).

Способ осуществляется следующим образом. f0

При предварительном прокаливании освобождаются каналы и межкристаллитные полости от содержащихся в них воды и других летучих компонентов. В условиях. высокого давления и температуры катионы металла-хромофора из расплава. под действием градиента температуры проникают вдоль каналов или межкристаллитных границ в природный минерал, производя его окрашивание. Высокое давление интенсифицирует процесс, обеспечивая миграцйю ионов металла на глубину, зависящую от температуры,и длительности процесса. Глубина проникновения варьирует от десятых долей мил- 25 лиметра до значений порядка толщины образца. Окрашивание может быть разномерным по всей поверхности образца или неравномерным, что опреде ляется расположением образца отно- 30 сительно источника окраски.

Пример 1. Две плоско-параллельные пластины бесцветного халце дона толщиной 5 мм и диаметром 12.мм помещают в вакуумную печь типа

СШВЛ-0,6, 2/16N01. Давление в вакуумной камере печи понижают до 10

10" мм рт.ст., затем температуру повышают до 450 С и выдерживают при постоянном значении 0,5 ч. После остывания печи в режиме естественного

40 охлаждения и повышения давления до атмосферного, пластинки извлекают и помещают в реакционное пространство контейнера стандартной установки высокого давления типа ДО 043 в кон- 45 такте с солью-хромофором LizCr O>.

Давление в камере повышают до 8 кбар после чего температуру повышают до

500 С. При этом между зонами располоо жения пластинок халцедона и солихромофора Li

Процесс пои постоянных параметрах ведут в течение 0,5 ч затем температуру снижают до комнатной, а давление до атмосферного. Пластинки извлекают из камеры, промывают в воде и сушат.

Пластинки со стороны, контактировавшей с расплавом соли, слабо окрашены в зеленый цвет. Глубина окрашенного слоя составляет 1,0 мм. 60

II р и м е р 2. Процесс ведут как в примере 1, но две плоско-параллельные пластинки бесцветного турмалина толщиной 5 мм и диаметром 12 мм подвергают предварительному прокаливанию при 10 мм рт. ст. и температуре

1200 С в течение 5 ч. Затем в камере

D установки высокого давления в контак те с солью NiC09 обрабатывают давлением 20 кбар и температурой 900 С в течение 4 ч при термоградиенте

35 град/мм. Полученные пластинки по всей своей толщине окрашены в зеленый цвет.

Пример 3. Процесс ведут как в примерах 1 и 2, но две плоско-параллельные пластинки бесцветного берилла толщиной 5 мм и диаметром 12 мм подвергают предварительному прокали " ванию при 10 мм рт. ст. и 800 С в течение 4 ч. Затем в камере установк). высокого давления в контакте с

1.1ТС О- . обрабатывают давлением 15 кбар и темпеарутрой 750 С в течение

3 ч при термоградиенте 25 град/мм.

Пластинки по всей своей толщине равномерно окрашены в интенсивно-зеленый цвет.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить интенсивность процесса окрашивания и, тем самым, значительно сократить его длительность, что при облагораживании разновидностей камнесамоцветного сырья в ювелирной промышленности дает существенный экономический эффект.

1, Способ окрашивания ювелирно-поделочных минералов путем их обработки под действием высокого давления и температуры в присутствии окрашивающих добавок, о т л и ч 4 ю шийся тем, что, с целью ускорения процесса и увеличения глубины окраски, предварительно минералы отжигают в:вакууме при 450-1200 С а обработку ведут при 500-900 С и давлении 8-20 кбар в температурном градиенте 1035 град/мм.

2. Способ по п.1 о т л и ч а юшийся тем, что отжиг ведут в вакууме 10 З- 10 мм рт. ст. в течение

2-5 ч а обработку под давлением в течение 0,5-4,0 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 502772,кл. В 44 0 5/06 1977.

2. Патент Японии 40-17656, кл. 13ЕЛ, 1968 (прототип).!

867946

Составитель В.Безбородова

Редактор С.Крупенина ТехредМ.Рейвес Корректор:У Пономаренкс

° О

Подписное

Заказ 8243/31 Тираж 336

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, K-35, Рауюская наб., 4/5

Оилиал ППП Патент, r. УжГород, ул. Проектная, 4