專利名稱：一種鋯玉及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，尤其涉及一種鋯玉及其制作方法。
背景技術(shù)：
在工藝品、飾品以及寶器等加工領(lǐng)域，目前所涉及到的產(chǎn)品種類有石榴石、碧璽、橄欖石、貓眼、綠柱石、榍石、合成尖晶石、藍(lán)寶石、紫鋰輝石、水晶、鈀金、尖晶石、蛋白石、托瑪琳、鋰云母、人造水晶、青金石、木變石、合成寶石、黃玉、翡翠、人工寶石、陽石、天然水晶、變石、海藍(lán)寶石、貓眼石、金綠寶石、歐泊、水鉆、925銀、紫晶、鋯石、斜鋯石、緬甸玉石、東海水晶、茶晶等材料。其中，玉產(chǎn)品由于其質(zhì)地瑩潤、形式繁多、以及特殊的文化價(jià)值，素有石中之王的美譽(yù)，故玉產(chǎn)品在市場上的需求量相當(dāng)大，但是現(xiàn)有的玉產(chǎn)品的價(jià)格非常高，并且現(xiàn)有的玉產(chǎn)品不耐磨損、色彩也不夠豐富、硬度以及韌性都還有待提高，如何制造具有與玉的品質(zhì)相媲美的鋯玉成為研究的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋯玉及其制作方法，旨在解決現(xiàn)有玉產(chǎn)品不耐磨損、色彩也不夠豐富、硬度以及韌性不夠高的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種鋯玉，其中，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括Zr02+Hf02為89、5%、Y2O3為4. 5 5%、CeO2為O. 2 1%、Al2O3 為 O. Γ0. 8%, SiO2 為 O. Γθ. 3%, Fe2O3 為 O. 02 O. 3%, Pr6O11 為 O. OI O. 2%, CoO為O. 01 2%，其中，所述的HfO2為占鋯玉的質(zhì)量百分比為0 10%。所述的鋯玉，其中，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括Zr02+Hf02為89、5%、Y203為4. 5%, CeO2為 O. 5 1%、Al2O3 為 O. Γ0. 2%, SiO2 為 O. Γθ. 3%, Fe2O3 為 O. 02 O. 3%, Pr6O11 為 O. 2%, CoO 為
O.01%，其中，所述的HfO2為占鋯玉的質(zhì)量百分比為0 10%。所述的鋯玉，其中，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括Zr02+Hf02為89、5%、Y203為4. 5%, CeO2為 O. 5%、Al2O3 為 O. 4%、SiO2 為 O. Γθ. 3%、Fe2O3 為 O. 02%、Pr6O11 為 O. 01%、CoO 為 2%，其中，所述的HfO2為占鋯玉的質(zhì)量百分比為(Γ10%。一種制作所述的鋯玉的方法，其中，包括步驟
按配方比例將鋯玉的原材料，進(jìn)行壓實(shí)成型獲得產(chǎn)品坯體，并對(duì)產(chǎn)品坯體依次進(jìn)行預(yù)燒結(jié)、外形修整、精雕車削、燒結(jié)及拋光處理獲得成品鋯玉。所述的制作方法，其中，所述預(yù)燒結(jié)處理的工藝為以1(T10(TC /小時(shí)的升溫速率升溫至預(yù)燒結(jié)溫度，并在預(yù)燒結(jié)溫度下保溫廣12小時(shí)。所述的制作方法，其中，所述預(yù)燒結(jié)溫度為80(Γ1100 。所述的制作方法，其中，所述燒結(jié)處理的工藝為以6(T30(TC/小時(shí)的升溫速率升溫至燒結(jié)溫度，并在燒結(jié)溫度下保溫廣4小時(shí)。所述的制作方法，其中，所述燒結(jié)溫度為135(Tl550°C。所述的制作方法，其中，所述精雕車削處理的工藝為根據(jù)所需成品的形狀及圖案要求，采用自動(dòng)雕刻機(jī)按照預(yù)定的加工精度對(duì)產(chǎn)品坯體精雕車削。所述的制作方法，其中，所述拋光處理的工藝為采用滾動(dòng)拋光機(jī)在轉(zhuǎn)速為200(T3000rpm，拋光時(shí)間為12 48小時(shí)的條件下對(duì)產(chǎn)品坯體進(jìn)行拋光處理。有益效果本發(fā)明提供的鋯玉外形美觀、色彩豐富，并且采用自動(dòng)雕刻機(jī)，可制得各種形狀的鋯玉，本發(fā)明配方的鋯玉，產(chǎn)品經(jīng)過燒結(jié)以及雕琢后所產(chǎn)生的通透效果可與玉媲美，此外，本發(fā)明制備方法制備的鋯玉具有極強(qiáng)的硬度以及韌性，抗腐蝕性能強(qiáng)，不會(huì)受到各類酸堿的侵蝕。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種鋯玉及其制作方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明提供的鋯玉的主要成分，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括Zr02+Hf02為90、4. %、Y2O3 為 4. 5 5 %、Ce02S0. 2 1% 'Al2O3 為 O. Γθ. 8%、Si02S0. 10 0· 3%、Fe203 為 O. 02 0. 3%、Pr6011為O. ΟΓΟ. 2%、CoO為O. 01 2%，其中，所述的HfO2為占鋯玉的質(zhì)量百分比為0 10%。在上述鋯玉組分中，還可包括一些其他的氧化物，含量< O. 2%。ZrO2，又稱氧化鋯，自然界中的氧化鋯礦物原料主要有斜鋯石和鋯英石，其具有高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性及耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良的性能，所以在許多領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用，例如陶瓷、耐火材料、機(jī)械、電子、光學(xué)、航空航天、生物、化學(xué)等等各種領(lǐng)域。HfO2，又稱二氧化鉿，其可用作耐火材料等產(chǎn)品中。Y2O3,又稱為三氧化二釔，是以中國白色略帶黃色粉末，不溶于水和堿。CeO2，又稱氧化鈰，其純品位白色重質(zhì)粉末或立方體結(jié)晶，不純品位淺黃色深圳粉紅色至紅棕色，不溶于水和酸，可用作澄清劑、拋光粉等。Pr6O11,又稱為十一氧化六鐠，黑色粉末，不溶于水，可擁有磨料拋光、制作顏料、制作永磁體等等。CoO,易被一氧化碳還原成金屬鈷，高溫使容易與二氧化硅、氧化鋁或氧化鋅反應(yīng)生成多種顏料。進(jìn)一步，所述鋯玉按質(zhì)量百分比計(jì)，包括Zr02+Hf02為89、5%、Y2O3為4. 5%、Ce02為 O. 5 I. 0%、Al2O3 為 O. Γθ. 2%、SiO2 為 O. 10 0· 3%、Fe2O3 為 O. 02 O. 3%、Pr6011 為 O. 20%、CoO為O. 01%,所述的HfO2為占鋯玉的質(zhì)量百分比為(Γ10%。按照此配方制備得到的鋯玉為
黃色鋯玉。進(jìn)一步，所述鋯玉按質(zhì)量百分比計(jì)，包括Zr02+Hf02為89 95%、Y2O3為4. 5%、Ce02為 O. 5%,Al2O3 為 O. 4%, SiO2 為 O. Γθ. 3%,Fe2O3 為 O. 02%,Pr6O11 為 O. 01%,CoO 為 2%，所述的HfO2為占鋯玉的質(zhì)量百分比為(Γ10%。按照此配方制備得到的鋯玉為藍(lán)色鋯玉。下面舉例說明本發(fā)明提供的較優(yōu)選的鋯玉的配方，如下
實(shí)施例I
按質(zhì)量百分比計(jì)，實(shí)施例I中的鋯玉包括Zr02+Hf02為94%、Y2O3為4. 5%, CeO2為O. 5%、Al2O3 為 O. 2%、SiO2 為 O. 1%、Fe2O3 為 O. 02%、Pr6O11 為 O. 20%、CoO 為 O. 4%。實(shí)施例2按質(zhì)量百分比計(jì)，實(shí)施例2中的鋯玉包括Zr02+Hf02為92%、Y2O3為5%、Ce02為O. 8%、Al2O3 為 O. 2%、SiO2 為 O. 1%、Fe2O3 為 O. 02%、Pr6O11 為 O. 20%、CoO 為 I. 5%。實(shí)施例3
按質(zhì)量百分比計(jì)，實(shí)施例3中的鋯玉包括Zr02+Hf02為92%、Y2O3為5%、Ce02為O. 8%、Al2O3 為 O. 7%、SiO2 為 O. 3%、Fe2O3 為 O. 3%、Pr6O11 為 O. 20%、CoO 為 O. 5%。實(shí)施例4
按質(zhì)量百分比計(jì)，實(shí)施例4中的鋯玉包括Zr02+Hf02為94%、Y203為4. 5%,CeO2為O. 02%、Al2O3 為 O. 2%、SiO2 為 O. 3%、Fe2O3 為 O. 01%、Pr6O11 為 O. 02%、CoO 為 O. 03%。其中，上述四個(gè)實(shí)施例中，所述的ZrO2和HfO2由于一般是在一起的，所以其含量根據(jù)不同的原料而有所不同，例如ZrO2占鋯玉總含量的質(zhì)量百分比為84%、85%、86%、87%等等，但一般HfO2占鋯玉總含量約為(Γ10%。上述各實(shí)施例中，所述的鋯玉還含有其他氧化物
O.18%，其他氧化物是指一些氧化物雜質(zhì)，例如氧化鎂、氧化鋅等等。本發(fā)明還提供一種制備鋯玉的方法，其主要包括步驟
S101、將配方比的原材料進(jìn)行壓實(shí)成型成為產(chǎn)品坯體；具體是將配方原材料放入模具內(nèi)，然后根據(jù)不同的類型的產(chǎn)品需要采用不同的工藝參數(shù)對(duì)原材料進(jìn)行壓實(shí)成型，而壓實(shí)成型所要的機(jī)器主要干壓機(jī)或等靜壓機(jī)，而成型方式主要包括注射成型、注漿成型、壓制成型、流延成型、吹塑成型等成型方式。注射成型主要適用于形狀復(fù)雜的產(chǎn)品,注射成型的成型壓力為IOMpa 300Mpa，保壓時(shí)間為O. 5飛分鐘，而形狀簡單的產(chǎn)品則可采用干壓成型或等靜壓成型；干壓成型的壓力為200KG 1000KG/每平方厘米，保壓時(shí)間為f 10分鐘，等靜壓成型的壓力則為IOOMpalOOMpa，保壓時(shí)間為廣60分鐘。S102、在經(jīng)過步驟SlOl成型后的產(chǎn)品獲得了產(chǎn)品的坯體，但是完成的產(chǎn)品坯料較脆，直接進(jìn)行加工容易產(chǎn)生斷裂、崩缺等問題的發(fā)生，所以為了保證后期加工的可行性，需先將產(chǎn)品坯體進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，預(yù)燒結(jié)的工藝參數(shù)可根據(jù)產(chǎn)品類型不同而進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明中優(yōu)選采用以1(T10(TC /小時(shí)的升溫速率升溫至燒結(jié)溫度，預(yù)燒結(jié)溫度80(Tii0(rc，保溫Γ12小時(shí)，然后以6(T300°C的降溫速率降溫至室溫，或者可通過自然降溫達(dá)到降至室溫。S103、因從模具成型制備的產(chǎn)品坯體其外形兩端處以及整體尺寸相對(duì)于設(shè)計(jì)的成品還有余量，所以在預(yù)燒結(jié)后的產(chǎn)品還需要進(jìn)行雕刻外形，具體可在車床上進(jìn)行外形修整。S104、經(jīng)過外形修整的產(chǎn)品坯體，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的雕刻排版，具體是依靠內(nèi)部圖形選定以及所需要的圖樣利用軟件將平面圖案轉(zhuǎn)換成立體圖案，此工序可在計(jì)算機(jī)上完成，完成立體圖形后，需將所述立體圖形導(dǎo)入到自動(dòng)雕刻機(jī)中，以進(jìn)行下一步的工序。S105、根據(jù)產(chǎn)品坯體大小以及需加工的表面將所述立體圖形進(jìn)行圖案排布，并根據(jù)加工精度設(shè)計(jì)加工刀路，此步驟，是在計(jì)算機(jī)中將加工程序設(shè)計(jì)好，并生成加工程序文件，加工刀路的設(shè)計(jì)是控制雕刻機(jī)運(yùn)動(dòng)程序，以及參數(shù)設(shè)置，例如加工速度等，使加工出來的產(chǎn)品圖形清晰，位置準(zhǔn)確。S106、在加工圖案以及加工刀路等設(shè)置完成后，即可按照上述設(shè)置進(jìn)行車削加工，而在車削加工之前，需將加工刀具進(jìn)行磨刀，在確認(rèn)參數(shù)設(shè)定等無誤后，利用加工設(shè)備夾持好坯體，輸入已設(shè)置好的雕刻機(jī)運(yùn)動(dòng)程序，啟動(dòng)車削加工，實(shí)現(xiàn)將設(shè)置好的立體圖案雕刻在坯體上，或者將坯體車削成所需的形狀。S107、經(jīng)過車削后的產(chǎn)品可進(jìn)行燒結(jié)工序，燒結(jié)工序主要是為了使產(chǎn)品獲得良好的物理性能，例如透光性、韌性、強(qiáng)度、硬度等等，具體可根據(jù)成品大小以及數(shù)量選擇合適的燒結(jié)參數(shù)，本發(fā)明中優(yōu)選采用以6(T30(TC /小時(shí)的升溫速率升溫到燒結(jié)溫度，預(yù)燒結(jié)溫度135(Tl550°C。保溫廣4小時(shí)。然后以6(T300°C的降溫速率或自然降溫到室內(nèi)溫度。S108、經(jīng)過燒結(jié)后，產(chǎn)品表面還比較粗糙，為了使產(chǎn)品表面光滑平整、細(xì)膩，可進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行打磨拋光，使產(chǎn)品的紋路更加清晰，圖形更加逼真，形狀簡單且尺寸較小的產(chǎn)品可采用滾動(dòng)拋光機(jī)進(jìn)行拋光，其工藝參數(shù)優(yōu)選為轉(zhuǎn)速200(T3000rpm，時(shí)間12 48小時(shí)；對(duì)于形狀較復(fù)雜或者大件的產(chǎn)品可采用傳統(tǒng)玉石拋光工藝進(jìn)行拋光處理，主要采用的設(shè)備為打磨機(jī)、手機(jī)、磨床等。S109、最后可根據(jù)需要對(duì)成品進(jìn)行刻字處理，例如采用激光雕刻技術(shù)，通過制作各類夾具，夾持住各類型產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行刻字。綜上所述，本發(fā)明提供的鋯玉外形美觀、色彩豐富，并且采用自動(dòng)雕刻機(jī)，可制得各種形狀的鋯玉，本發(fā)明配方的鋯玉，產(chǎn)品經(jīng)過燒結(jié)以及雕琢后所產(chǎn)生的通透效果可與玉媲美，此外，本發(fā)明制備方法制備的鋯玉具有極強(qiáng)的硬度以及韌性，抗腐蝕性能強(qiáng)，不會(huì)受 到各類酸堿的侵蝕。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種鋯玉，其特征在于，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括Zr02+Hf02為89 95%、Y2O3為.4.5 5%、CeO2 為 O. 2 1%、Al2O3 為 O. Γθ. 8%, SiO2 為 O. Γθ. 3%, Fe2O3 為 O. 02 O. 3%, Pr6O11 為O.Ol O. 2%, CoO為O. Ol 2%，其中，所述的HfO2為占鋯玉的質(zhì)量百分比為0 10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋯玉，其特征在于，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括Zr02+Hf02為89 95%、Y2O3 為 4. 5%、CeO2 為 O. 5 1%、Al2O3 為 O. Γθ. 2%、SiO2 為 O. Γθ. 3%、Fe2O3 為O.02 O. 3%、Pr60nS0. 2%、CoO為O. 01%，其中，所述的HfO2為占鋯玉的質(zhì)量百分比為0 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋯玉，其特征在于，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括Zr02+Hf02為89 95%、Y2O3 為 4. 5%、CeO2 為 O. 5%、Al2O3 為 O. 4%、SiO2 為 O. Γθ. 3%、Fe2O3 為 O. 02%、Pr6O11為O. 01%、CoO為2%，其中，所述的HfO2為占鋯玉的質(zhì)量百分比為0 10%。
4.一種制作如權(quán)利要求I所述的鋯玉的方法，其特征在于，包括步驟 按配方比例將鋯玉的原材料，進(jìn)行壓實(shí)成型獲得產(chǎn)品坯體，并對(duì)產(chǎn)品坯體依次進(jìn)行預(yù)燒結(jié)、外形修整、精雕車削、燒結(jié)及拋光處理獲得成品鋯玉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述預(yù)燒結(jié)處理的工藝為以IO^lOO0C /小時(shí)的升溫速率升溫至預(yù)燒結(jié)溫度，并在預(yù)燒結(jié)溫度下保溫廣12小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述預(yù)燒結(jié)溫度為80(Tll0(rC。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述燒結(jié)處理的工藝為以60^3000C /小時(shí)的升溫速率升溫至燒結(jié)溫度，并在燒結(jié)溫度下保溫廣4小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述燒結(jié)溫度為135(Tl550°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述精雕車削處理的工藝為根據(jù)所需成品的形狀及圖案要求，采用自動(dòng)雕刻機(jī)按照預(yù)定的加工精度對(duì)產(chǎn)品坯體精雕車削。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述拋光處理的工藝為采用滾動(dòng)拋光機(jī)在轉(zhuǎn)速為200(T3000rpm，拋光時(shí)間為12 48小時(shí)的條件下對(duì)產(chǎn)品坯體進(jìn)行拋光處理。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鋯玉及其制作方法，其中，按質(zhì)量百分比計(jì)，所述鋯玉包括ZrO2+HfO2為89~95%、Y2O3為4.5~5%、CeO2為0.2~1%、Al2O3為0.1~0.8%、SiO2為0.1~0.3%、Fe2O3為0.02~0.3%、Pr6O11為0.01~0.2%、CoO為0.01~2%，其中，所述的HfO2為占鋯玉的質(zhì)量百分比為0~10%。本發(fā)明提供的鋯玉外形美觀、色彩豐富，并且采用自動(dòng)雕刻機(jī)，可制得各種形狀的鋯玉，本發(fā)明配方的鋯玉，產(chǎn)品經(jīng)過燒結(jié)以及雕琢后所產(chǎn)生的通透效果可與玉媲美，此外，本發(fā)明制備方法制備的鋯玉具有極強(qiáng)的硬度以及韌性，抗腐蝕性能強(qiáng)，不會(huì)受到各類酸堿的侵蝕。
文檔編號(hào)C04B35/48GK102887707SQ20121036584
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者王光輝 申請(qǐng)人:深圳市翔通光電技術(shù)有限公司