[发明专利]一种改进的多片式导模法人造蓝宝石制备工艺

说明书

本发明涉及一种改进的多片式导模法人造蓝宝石制备工艺。本发明涉及蓝宝石加工技术领域，具体涉及一种片状蓝宝石的导模加工方法，主要包括步骤为：(1)原料处理；(2)清理装模；(3)炉体抽真空；(4)加热升温；(5)引晶缩颈；(6)扩肩；(7)等径生长；(8)退火降温等工序，一方面有效保证生长片状晶体的纯度；通过抽真空处理和氩气保护，还能够防止空气中的其它杂质与坩埚或模具发生反应；另一方面，使本发明的工艺能够实现多片蓝宝石片体的生产，提高片状蓝宝石的生产效率；再一方面，能够避免片状晶体发生龟裂，提高晶体质量；通过石墨保温层的设置能够有效避免坩埚的散热造成的温度变化失真，从而提高坩埚内部温度的精准探测，从而方便对熔体温度的精准控制。

技术领域

本发明涉及蓝宝石加工技术领域，具体涉及一种改进的多片式导模法人造蓝宝石制备工艺。

背景技术

蓝宝石英文名称为Sapphire，源于拉丁文Spphins，意思是蓝色；属于刚玉族矿物，三方晶系。宝石界将红宝石之外的各色宝石级刚玉都称为蓝宝石。蓝宝石与红宝石，祖母绿金水菩提碧玺，坦桑石等都属于有色宝石属。

刚玉中因含有铁(Fe)和钛(Ti)等微量元素，而呈现蓝、天蓝、淡蓝等颜色，其中以鲜艳的天蓝色者为最好。蓝宝石的矿物名称为刚玉，属刚玉族矿物。实际上自然界中的宝石级刚玉除红色的称红宝石外，其余各种颜色如蓝色、淡蓝色、绿色、黄色、灰色、无色等，均称为蓝宝石。蓝宝石的化学成分(Al₂O₃),主要以Fe、Ti、致色。

蓝宝石的成分为氧化铝，因含微量元素钛(Ti⁴⁺)或铁(Fe²⁺)而呈蓝色。属三方晶系。晶体形态常呈筒状、短柱状、板状等，几何体多为粒状或致密块状。透明至半透明，玻璃光泽。折光率1.76～1.77，双折射率0.008，二色性强。非均质体。有时具有特殊的光学效应-星光效应。硬度为9，密度3.95～4.1克/立方厘米。在弧面型切磨，内部富含与底面平行并定向排列的三组包体时，可以产生美丽的六射星光时，被称为“星光蓝宝石”。

现有人造蓝宝石晶体导模加工工艺在具体生产过程中，存在如下问题：一方面，由于原料处理不够干净和炉体清理不够彻底，致使晶体导模加工质量受到影响，使晶体内部存在杂质，降低片状晶体纯度；另一方面，由于模具设计的影响，致使每次导模提拉生长的蓝宝石片体数量受到限制，现有导模法一般每次只能生产一片蓝宝石，生产效率较低；再一方面，由于片状晶体的生产工艺控制不当，致使晶体生产质量下降，出现龟裂或晶体位错严重等不足；同时，由于坩埚的热交换影响，导致探测的坩埚内部熔体温度误差较大，不利于蓝宝石晶体的温度控制。

因此，基于上述，本发明提供一种改进的多片式导模法人造蓝宝石制备工艺，以解决现有技术存在的导模法生产片状晶体数量有限、工艺难以精确控制的不足和缺陷。

发明内容

本发明的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种改进的多片式导模法人造蓝宝石制备工艺，以解决现有技术存在的导模法生产片状晶体数量有限、工艺难以精确控制的不足和缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种改进的多片式导模法人造蓝宝石制备工艺，包括如下步骤：

(1)原料处理：将粉状的氧化铝原料进行清洗，并放置在1200℃～1500℃的坩埚中保温3h，并在空气环境下冷却至室温，使氧化铝原料完全氧化；