[发明专利]绿色立方氧化锆晶体的生长方法

说明书

本发明涉及的是一种采用冷坩埚法生长绿色立方氧化锆晶体的方法。

立方氧化锆晶体又称锆宝石，由于该种晶体折射率高，硬度大，因而可以与天然钻石相比美。目前已可以生长出白色（即无色）、红、橙、黄、橄榄、紫等颜色的立方氧化锆晶体，然而绿色立方氧化锆晶体的生长方法尚未见报导，不少国家都在研制，但生长方法均处保密状态，成品销售控制严格，而且价格昂贵。

本发明的目的是为了增加锆宝石的花色品种，对稀有的绿色立方氧化锆晶体的生长方法进行研究，从而获得一种立方氧化锆晶体新品种的生长方法。

本发明采用冷坩埚生长绿色立方氧化锆晶体，首先配制基质原料，是由氧化锆和氧化钇组成，其摩尔配比为90∶10。将上述原料混合，进行球磨、过筛。取基质原料的1/10-1/30，加入氧化铜，其加入量占总配合料的0.1-3%（重量百分比），进行混合放入刚玉坩埚中，在800-1050℃中进行烧结，保温1-5小时，制成混合料。在这种混合料中再加入氧化鉣，其加入量在总配合料中为0.1-4.5%（重量百分比），经过混合后作为掺质着色料。先将其余部分基质料装入备好的坩埚内，然后将配好的掺质着色料放在坩埚内基质料的中部，采用高频加热，温度在2750℃以上，保温30-50分钟，以冷坩埚下降法生长晶体，下降速度为5-10mm/小时，获得稳定立方氧化锆晶体，所生长出的晶体在还原气氛中进行退火，温度为900-1200℃，保温时间为1-5小时，然后降至室温，即获得绿色立方氧化锆晶体。

下面结合具体实例作进一步说明。

首先配制基质原料，氧化锆1660g，氧化钇340g，经过混料，然后取其中100g，加入氧化铜20g，混合均匀，经900℃予烧结，保温两小时，再加入10g氧化铥，混匀后制成掺质着色料，先将其余基质料装入冷坩埚内，再将掺质着色料放在坩埚内基质料的中部进行熔化、生长，采用高频感应加热，温度为2750℃，保温40分钟，坩埚下降速度为6mm/小时，生长出稳定立方氧化锆晶体，再通过还原气氛下退火，温度为900℃，时间3小时，然后降温到室温，即获得绿色立方氧化锆晶体。

本发明采用冷坩埚法生长绿色立方氧化锆晶体，其生长方法简单，易掌握，工艺稳定，所获得的绿色立方氧化锆晶体颜色鲜艳，可以与天然宝石比美，属高级人工宝石，光彩夺目，优美华贵，高雅大方，系一代新产品。