[发明专利]一种用于导模法生长宝石单晶生长的掺杂原料的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于导模法生长宝石单晶生长的掺杂原料的制备方法，将定量配置的掺杂剂加入到多孔的高纯氧化铝颗粒原料中，并使用该混合物进行宝石单晶的生长，通过调整掺杂剂配方和添加量即可获得不同颜色的合成宝石；本发明的工艺流程缩短，成本大幅度降低，同时，避免了火焰法生产工程中导致的着色剂烧蚀，提高了着色的准确率；以多孔的高纯氧化铝颗粒料为着色剂载体，便于着色剂充分吸附和附着于颗粒料开口空隙和表面，大大减少了着色剂计算添加量和实际含量的误差。

主权项

一种用于导模法生长宝石单晶生长的掺杂原料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）、多孔高纯氧化铝颗粒料的成型：首先将α相高纯氧化铝粉和粘结剂A混合，所述α相高纯氧化铝粉用量为粘结剂A的0.5%‑10%；然后采用干法辊压成型机碾压成型，获得颗粒料；最后通过振动筛除去小于1mm、大于5mm的颗粒，得到1‑5mm的不规则颗粒状坯料；（2）、多孔高纯氧化铝颗粒料的烧结：a：低温排胶：将步骤（1）中不规则颗粒状坯料装入刚玉匣钵中，放入排胶炉中，缓慢升至800℃，恒温2‑5小时；b：高温烧结：将排胶后的坯料装入高温窑炉中，升温至1450‑1700℃，恒温5‑10小时；c：筛选：通过振动筛分散、筛选，得到尺寸为1‑5mm，松装密度1.5‑2.0g/cm3的多孔高纯氧化铝颗粒料；（3）、掺杂剂的添加：a：着色剂的选择：根据所需要的宝石颜色，选择着色剂种类，红宝石为Cr2O3，蓝宝石为Fe2O3和TiO2，添加量为0.01%‑1%，再根据所需要的颜色种类（红色、紫红色、橙红色等）和颜色深浅添加Ca、Mg、V、Co、Mn等元素中的一种或几种，添加量为0.01%‑0.1%；b：着色剂的配置：根据选择的着色剂配比， Cr2O3以重铬酸铵为制剂，Fe2O3和TiO2以硫酸高铁铵和氟钛酸铵为制剂，将称量好的制剂和着色剂依次加入纯水中搅拌、溶解；c：浸泡：称取1‑3kg的多孔高纯氧化铝颗粒料装入坩埚，加入1‑5 L的配置好的着色剂，覆盖过颗粒料，在30‑50℃恒温浸泡24小时以上；d：煅烧：将坩埚装入中温窑炉中，按照设定的升温曲线升至500‑1000℃，恒温2‑8小时，即得到用于导模法生长红色或蓝色宝石单晶生长的掺杂原料。