一种人造玉及其低温熔制方法

摘要

本发明属于工艺品和首饰品生产领域，具体说是一种以无机化工原料生产的人造玉及其低温熔制方法。其特征在于本发明的原料为二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙、磷酸，制备步骤为：称量、破碎、研磨、混合、搅拌、熔炼、冷却、雕琢、打磨、抛光。根据本发明制备的人造玉的熔制温度较低，可以克服高温熔制技术存在的缺陷。根据本发明制备的人造玉的性能与天然玉石材料接近，质地细腻坚韧、光泽温润柔和，而且具有高硬度、高韧性以及优良的耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性、耐候性等，而且产品的质量稳定、生产工艺简单，生产成本低，具有广阔的应用前景。

权利要求

1.一种人造玉，其特征在于，其原料为二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙、磷酸，其重量化学组成为：二氧化硅：75-85%，三氧化二铝：5-15%，碳酸钙：5-15%，磷酸：5-15%，各组分的重量百分比之和为100%。

2.根据权利要求1所述的人造玉的制备方法，其特征在于它由下述步骤实现：（1）按要求称量各种原料；

（2）将块状原料破碎、研磨；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为：将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为550——750℃，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；

（5）产品冷却至室温后，从炉中取出；

（6）从坩埚中取出人造玉，然后根据具体的产品的不同进行雕琢、打磨、抛光工艺，最终得到成品。

说明书

一种人造玉及其低温熔制方法

技术领域

[0001] 本发明属于工艺品和首饰品生产领域，具体说是一种以无机化工原料生产的人造玉及其低温熔制方法。

背景技术

[0002] 玉的质地细腻坚韧、色泽温润柔和，自古以来深受人们的喜爱，然而，天然产出的玉资源有限，不能满足人们日益增长的需要，因此人们采用人工合成技术来制造玉石材料。

[0003] 目前，市场上有大量的人造玉产品，广泛应用于首饰、工艺品、以及建筑装饰类产品的生产中，但这些产品多数是以有机物（不饱和树脂）为主要原料、以氢氧化铝等为填料制造，由于化学组成和显微结构与天然玉石材料相距都比较大，因此这些产品的性能也比较差，如颜色、光泽、硬度、耐磨性、耐高温、耐腐蚀性、耐候性等都比较差，在使用过程中易受到多种因素（机械性、高温、腐蚀、自然光线）的作用而发生变质或损伤。目前市场上的另一类人造玉石产品是以废玻璃为主要原料、同时添加一些色素原料进行熔炼而成，但废玻璃的化学成分比较复杂，产品的质量难以控制而且不稳定。

[0004] 从2009年开始,本专利的发明人一直在用工业固体废弃物和低值矿物研制人造玉，但它们的熔制温度较高，在800℃以上，高温熔制技术具有一些缺陷，主要包括：（1）能源消耗大，产品生产成本高；（2）对熔炉和坩埚等生产设备的危害大，需要频繁维修、更换；（3）劳动条件差，对操作者的危害大；（4）产品容易发生变形、开裂等质量缺陷。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了克服现有产品的不足之处，以市场上常见的无机化工原料生产具有优良性能的人造玉，其特征在于以无机化工产品为主要原料，经过称量、破碎、研磨、混合、搅拌、熔炼、冷却、雕琢、打磨、抛光工艺制备人造玉。

[0006] 本发明的制备方法为：1．生产原料及配比：
二氧化硅：75-85%
三氧化二铝：5-15%
碳酸钙：5-15%
磷酸：5-15%
各组分的重量百分比之和为100%。

[0007] 2．人造玉的低温熔制方法为：（1）按要求称量各种原料；
（2）将块状原料破碎、研磨；
（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；
（4）将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为：将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为550——750℃，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；
（5）产品冷却至室温后，从炉中取出；
（6）从坩埚中取出人造玉，然后根据具体的产品的不同进行雕琢、打磨、抛光工艺，最终得到成品。

[0008]本发明的有益效果：
磷酸在高温下，能与其它化学成分发生反应，形成低熔点的物质，因而能有效降低人造玉的熔制温度，因此可以克服以前的人造玉高温熔制技术存在的缺陷。

[0009] 根据本发明制备的人造玉的化学组成和显微结构与天然的玉石材料接近，因此人造玉的性能与天然玉石材料也很接近，质地细腻坚韧、光泽温润柔和，而且具有高硬度、高韧性以及优良的耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性、耐候性等，产品的装饰性能和机械性能都令人满意。

[0010] 本发明使用的原料成分精确、波动幅度小，因此人造玉的质量稳定、容易控制。此外，这些原料均为市场上常见的化工产品，价格低廉，生产成本低。

[0011] 在制备工艺方面，本发明的制备工艺简单，对设备的要求比较低，对操作人员的技能也没有特殊要求，普通工人都可以操作。

[0012] 本发明的产品可用于工艺品和首饰领域，具有广阔的应用前景。

[0013]附图说明：
图1是人造玉的制备工艺流程图。

[0014]具体实施方式：
实施例1：按图1所示，生产原料及配比为：
二氧化硅：75%
三氧化二铝：5%
碳酸钙：10%
磷酸：10%。

[0015] 人造玉的低温熔制方法为：（1）按要求称量各种原料；
（2）将块状原料破碎、研磨；
（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；
（4）将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为：将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为550℃，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；
（5）产品冷却至室温后，从炉中取出；
（6）从坩埚中取出人造玉，然后根据具体的产品的不同进行雕琢、打磨、抛光工艺，最终得到成品。

[0016] 实施例2：按图1所示，生产原料及配比为：二氧化硅：80%
三氧化二铝：10%
碳酸钙：5%
磷酸：5%。

[0017] 人造玉的低温熔制方法为：（1）按要求称量各种原料；
（2）将块状原料破碎、研磨；
（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；
（4）将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为：将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为600℃，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；
（5）产品冷却至室温后，从炉中取出；
（6）从坩埚中取出人造玉，然后根据具体的产品的不同进行雕琢、打磨、抛光工艺，最终得到成品。

[0018] 实施例3：按图1所示，生产原料及配比为：二氧化硅：77%
三氧化二铝：6%
碳酸钙：5%
磷酸：12%。

[0019] 人造玉的低温熔制方法为：（1）按要求称量各种原料；
（2）将块状原料破碎、研磨；
（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；
（4）将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为：将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为570℃，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；
（5）产品冷却至室温后，从炉中取出；
（6）从坩埚中取出人造玉，然后根据具体的产品的不同进行雕琢、打磨、抛光工艺，最终得到成品。

[0020] 实施例4：按图1所示，生产原料及配比为：二氧化硅：85%
三氧化二铝：5%
碳酸钙：5%
磷酸：5%。

[0021] 人造玉的低温熔制方法为：（1）按要求称量各种原料；
（2）将块状原料破碎、研磨；
（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；
（4）将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为：将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为750℃，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；
（5）产品冷却至室温后，从炉中取出；
（6）从坩埚中取出人造玉，然后根据具体的产品的不同进行雕琢、打磨、抛光工艺，最终得到成品。