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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2215454
VERFAHREN ZUR MALEREI UND NATUR SINTETICHESKH Juwelen
Name des Antragstellers: Institut für Experimentelle Mineraloge RAS
Name des Erfinders:. Balitchi VS; Balitskaya LV. Volkov VT
Der Name des Patentinhabers: Institut für Experimentelle Mineraloge RAS
Korrespondenzanschrift: 142432, Region Moskau, Noginsk, Chernogolovka, IEM RAS.
Startdatum des Patents: 2002.06.18
Entwickelt für den Einsatz in der Schmuckindustrie zum Färben von farblos Topas, Saphir und Quarz in der Farbe von gelb bis leuchtend gelb-orange. Das Verfahren weist auf die lackierte Oberfläche der Eisenschicht und anschließende Wärmebehandlung in einer Sauerstoffatmosphäre aufgebracht wird. Die Wärmebehandlung wird in drei Stufen durchgeführt: Heizung, Einweichen und Kühlung, die Heiz- und Kühlrate sind bei 0,1-5 ° C / min, und die Belichtung wird bei einer Temperatur von 600 bis 1000 durchgeführt o C eine stabile reproduzierbare Farbe in einem breiten Spektrum von Farben bietet leuchtend gelb bis gelb-orange, benötigen für die spätere Verwendung keine zusätzlichen Polieren.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Behandlung von natürlichen und synthetischen Edelsteinen, insbesondere auf Verfahren zum Färben von farblos Topas, Saphir und Quarz in der Farbe von gelb bis leuchtend gelb-orange, und möglicherweise eine Anwendung in der Schmuckindustrie, vor allem für Edelsteine mit den beliebtesten Farben zu finden, Topas charakteristische "Imperial" und Quarz genannt - "Citrine" und Saphiren und Färbung in rosa rötlich-orange Farbe charakteristisch für wertvollere Arten Saphir Titel "padparadzha".
Topaz Färbeverfahren wird in verschiedenen Farben (blau bis dunkelblau, rotbraune, geräuchert) unter dem Einfluß ionisierender Strahlung mit Neutronen, Elektronen hoher Energie und Gammastrahlen, manchmal in Kombination mit einer nachfolgenden Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300-400 o C bekannt (siehe . Buch: Kurt Nasau "Gemstone Enhansement: Geschichte , Wissenschaft und State of the Art", ( 1994), Butterworth - Heinemann LTD, Oxford , 2. Aufl, S. 32-54, S. 187-194) .....
Allerdings ist es nicht Farbe Topas in den wertvollsten für dieses Schmuckstein gelb und orange ermöglichen.
Bekannte Verfahren zum Färben Korundkristalle einschließlich Orange, wonach die Steinoberfläche durch Aufsprühen Eisen in metallischer Form aufgebracht wird, gefolgt von einer Wärmebehandlung in einer Sauerstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 1000-1300 ° C für 0,5-2,0 Stunden. (Patent RU 2036984, Cl. Mit 30 31/02, A 44 C 17/00, publ. 09.06.95g.).
Jedoch weit verbreitete Anwendung dieser Methode zum Färben anderer Schmuckstücke durch Hochtemperaturwärmebehandlung beschränkt, was zum Beispiel im Falle des Färbens Topas, irreversible Zersetzung des letzteren mit Fluor und lassen Wasser und Bildung einer neuen Phase der feinkristallinen - Mullit. Darüber hinaus sind viele Steine, wie Quarz, wenn bei hoher Temperatur verarbeitet werden, um Brüche durch intensive polymorphe Übergänge unterzogen und Qualität Schmuck verlieren.
Die Erfindung löst das Problem der Entwicklung der Technologie der Färbung einer großen Klasse von natürlichen und synthetischen Edelsteinen, die das versicherungstechnische Ergebnis ist eine stabile reproduzierbare Farbe in einem breiten Spektrum von Farben von gelb bis leuchtend gelb-orange Farbstoff farblos Schmucksteinen, sondern auch eine breite Palette von Farben in der Verarbeitung von Farbedelsteine zu erhalten .
Technische Ergebnis wird zum Färben von natürlichen und synthetischen Edelsteine durch ein Verfahren, umfassend die lackierte Oberfläche der Eisenschicht durch Wärmebehandlung von ihnen in einer Sauerstoffatmosphäre gefolgt Anwendung gemäß der Erfindung wird die Wärmebehandlung in drei Stufen durchgeführt wird: Erhitzen, Einweichen und Kühlen und Heizen und Kühlen sind aus Rate nicht höher als 5 o C / min, und die Belichtung wird bei einer Temperatur von 600-1000 o C durchgeführt wird
Die ausgewählte thermische Behandlung wird durch die Tatsache bestimmt , dass bei einer Temperatur unter 600 ° C eine chemische Reaktion in einer reproduzierbaren stabilen Färbung Juwelen gelb tritt nicht auf , und oberhalb von 960 ° C im Fall von Topas auf farbigen Steinoberfläche erscheinen undurchsichtige Einschlüsse - das Ergebnis seiner thermischen Ausdehnung, und im Falle von Quarz wird diese intensive Fracturing unterworfen. Die Begrenzung der Heiz- und Kühlrate von 5 ° C / min liefert Sicherheitsintegrität alle Steine, insbesondere solche mit stark verbesserter Klebrigkeit und eine geringe Wärmeleitfähigkeit.
Für glatte bemalte Fläche, erfordern kein nachträgliches Polieren, Ablagerung von Eisen Filme wird durch HF-Diode Sputtern in einer Argon-Plasma durchgeführt.
Die qualitativ hochwertige Farbe wird durch Fällung von Eisen Folien mit einer Dicke von 0,50 bis 300 nm erhalten.
Die stabile und reproduzierbare Farbe wird für 1-5 Stunden nach Durchführung der Exposition gegenüber Wärmebehandlung erhalten.
Verschlusszeit in der Topas Wärmebehandlung optimal bei einer Temperatur von 600 bis 960 o C.
Verschlusszeit bei der Wärmebehandlung von Saphir durch optimal bei einer Temperatur von 600-1000 o C aus
Quarz - Exposition bei optimaler Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 600 bis 800 o C durchgeführt werden
Die Farbintensität der Steine kann durch Ändern der Dicke eines gesputterten Metall, und die Wärmebehandlungsbedingungen in den beanspruchten Bereich variiert werden.
Beispiel 1
Als ein Weg, eine polierte Schmuckkästchen aus Topas zu nehmen. Die Fällung des Eisens wird durch Film RF Diodensputtern in einer Argon - Plasma bei Temperaturen von 20 bis 300 o C. Der Druck wurde durchgeführt , ~ Ar 1 Pa (10 -2 Topp). Die Filmdicke, über die Dickenmessgerät kontrolliert, betrug 0,5 nm. Nach der Abscheidung wird der Einsatz in einem elektrischen Ofen erhitzt mit einer Geschwindigkeit von 0,1 ° C / min bis 600 o C in einer Sauerstoffatmosphäre plaziert und anschließend bei dieser Temperatur 5 h gehalten und abgekühlt , bei 5 o C / min auf Raumtemperatur.
Die resultierende Probe hatte eine gleichmäßige hellgelbe Farbe und erfordert keine weitere Polieren.
Beispiel 2
Gleiche wie in Beispiel 1. Nur eine Schicht 300 nm dicke Eisen, Insertion Topas bei 5 o C / min bis zu 960 o C erhitzt, bei dieser Temperatur 3 Stunden gehalten und dann abgekühlt mit 0,1 o C / Minute Die resultierende Probe hat eine einheitliche leuchtend orange Farbe und erfordert keine weitere Polieren.
Beispiel 3
Gleiche wie in Beispiel 1, aber der Eisenschichtdicke von 0,4 nm mit einer Rate von 0,1 ° C / min, in dem Wärmebehandlungsschritt des Haltens bei einer Temperatur von 970 o C durchgeführt wird , erwärmt werden, und Abkühlen mit einer Geschwindigkeit von 6 ° C durchgeführt / Minute Das Ergebnis ist die Einfügung von Topas mit zahlreichen Risse mit einem schwachen gelben Farbe.
Beispiel 4
Gleiche wie in Beispiel 3, aber der Eisenschichtdicke beträgt 300 nm, die Heizrate von 6 ° C / min, die Temperatur 500 ° C hält, um die Rate der Kühl 0,05 o C / min. Das Ergebnis ist eine farblose, stark gebrochene Probe ungeeignet für die Verwendung als Schmuckeinsatz.
Beispiel 5
Wie in Beispiel 2, wobei jedoch die Dicke der Eisen abgeschiedenen Schicht beträgt 320 nm. Das Ergebnis ist ein Muster von hellen orange Farbe mit einem ausgeprägten opalestsensiey, es von geringem Nutzen für den Einsatz in Schmuck machen.
Beispiel 6
Juweliereinsätze aus rosa Saphir mit einer Schicht aus Eisen durch RF-Diode Sputtern in einer Argon-Plasma bei Raumtemperatur beschichtet. Die Filmdicke über die Spur gesteuert ist 50 nm. Nach der Abscheidung wird der Einsatz in einem elektrischen Ofen erhitzt , auf 5 o C / min bis 900 o C in einer Sauerstoffatmosphäre plaziert und anschließend 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten und mit einer Geschwindigkeit von 3 ° C / min auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Probe hat eine einheitliche rötlich-orange Farbe, ähnlich dem eines der wertvollsten Sorten von Saphir-padparadzha.
Beispiel 7
Gleiche wie in Beispiel 6, nur die Probe bei 5 o C erhitzt wird / min bis 1000 o C. Die resultierende Probe eine einheitliche rötlich-orange Farbe hat und erfordert keine weitere Polieren.
Beispiel 8
Wie in Beispiel 7, wobei jedoch die Probe erhitzt wird mit einer Geschwindigkeit von 0,1 ° C / min durchgeführt, wird bei 600 o C / min für 3 Stunden und kühlt auf 5 o C / min gehalten. Die resultierende Probe besitzt eine rot-orange Farbe.
Beispiel 9
Juweliereinsätze aus farblosen Quarz wird durch RF-Diode Sputtern in einer Argon-Plasma bei Raumtemperatur bedeckt. Die Filmdicke über die Spur gesteuert ist 50 nm. Nach der Abscheidung wird der Einsatz in einem elektrischen Ofen erhitzt mit einer Geschwindigkeit von 1 ° C / min bis 600 o C / min in einer Sauerstoffatmosphäre plaziert und anschließend bei dieser Temperatur 5 h gehalten und gekühlt bei 0,1 ° C / min auf Raumtemperatur. Die Probe hat eine einheitliche gelbe Farbe ähnlich wie Eisen farbene Vielzahl von natürlichen Quarz - Citrin. Die Probe muss nicht zusätzliche Polieren.
Beispiel 10
Gleiche wie in Beispiel 9, nur die Probe mit einer Geschwindigkeit von 1,5 ° C / min bis 800 o C für 3 Stunden und abgekühlt , um 0,1 ° C / min erhitzt wird. Die resultierende Probe besitzt eine gleichmäßige hellgelbe Farbe und erfordert keine weitere Polieren.
Beispiel 11
Stunde farbloses Glas durch rf Diodensputtern in einer Argon-Plasma bei Raumtemperatur bedeckt. Die Filmdicke über die Spur gesteuert ist 40 nm. Nach der Abscheidung wurde das Glas in einem elektrischen Ofen erhitzt mit einer Geschwindigkeit von 2 ° C / min bis 600 o C in einer Sauerstoffatmosphäre plaziert und anschließend 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten und abgekühlt , um 0,3 ° C / min auf Raumtemperatur. Die resultierende Probe weist eine gleichmäßige hellgelbe Farbe und erfordert keine Nachpolieren.
So haben das vorgeschlagene Verfahren die verarbeiteten natürlichen und synthetischen Edelsteinen eine gleichmäßige Beschichtung mit einer vorgegebenen Farbe reproduzierbare Farbintensität und nicht weiter für die weitere Verwendung Polieren erfordern.
FORDERUNGEN
1. Verfahren für natürliche und synthetische Edelsteine Färben, umfassend auf die lackierte Oberfläche der Eisenschicht und anschließende Wärmebehandlung in einer Sauerstoffatmosphäre Anwendung, wobei die Wärmebehandlung in drei Stufen durchgeführt wird: Heizung, Einweichen und Kühlung sowie Heizung und Kühlung sind bei 0,1 -5 o C / min, und die Belichtung wird bei einer Temperatur von 600-1000 o C durchgeführt wird
2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällung von Eisenfilmen durchgeführt wird durch RF-Diodensputtern in einer Argon-Plasma.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Eisenfilmabscheidung auf eine Dicke von 0,50 durchgeführt -. 300 nm.
4. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtung während der Wärmebehandlung wird für 1-5 h durchgeführt.
5. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte bei der Wärmebehandlung bei einer Temperatur von Topas durchgeführt 600-960 o C.
6. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte bei der Wärmebehandlung wird bei einer Temperatur von 600 bis 1000 aus Saphir durchgeführt o C.
7. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtung während der Wärmebehandlung bei einer Temperatur von Quarz durchgeführt 600-800 o C.
Druckversion
Erscheinungsdatum 03.01.2007gg
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