苏联发明的氧化锆“冷坩(gan)埚”法至今仍是主要(yao)的(de)合成方法。首先以(yi)铜(tong)管绕成杯(bei)状,铜(tong)管内(nei)注入(ru)冷却(que)水。在杯(bei)内(nei)加(jia)入(ru)少量锆(gao)(gao)(gao)金属片(pian),中(zhong)间加(jia)入(ru)氧化(hua)(hua)锆(gao)(gao)(gao)及安定剂粉末(mo),并(bing)加(jia)以(yi)压(ya)紧。整个设备以(yi)无线电频感(gan)应线圈包围。当感(gan)应线圈通电时(shi),锆(gao)(gao)(gao)金属因感(gan)应产(chan)生电流(liu),被(bei)加(jia)热至高温镕化(hua)(hua),并(bing)传(chuan)热至内(nei)部的(de)氧化(hua)(hua)锆(gao)(gao)(gao)将(jiang)其镕化(hua)(hua)。冷却(que)水使杯(bei)中(zhong)接(jie)近表面1-2mm的(de)氧化(hua)(hua)锆(gao)(gao)(gao)维持固态(tai)。经过数小时(shi)加(jia)热后,逐渐(jian)减少热力,无瑕的(de)柱状晶(jing)体开(kai)始形成。之后在1,400°C用(yong)长时(shi)间退火(huo),消(xiao)除(chu)晶(jing)体中(zhong)的(de)应力。经退火(huo)后的(de)晶(jing)体通常为5cm长,2.5cm阔,便可以(yi)被(bei)切割(ge)成宝石。
若(ruo)果在氧化(hua)锆原料内加入不同的金属氧化(hua)物,可以获得不同颜色的晶体。例如:
铈:黄(huang)、橙、红
铬:绿
钕:紫
铒:粉红
钛:金棕
部分(fen)生产(chan)商(shang)亦(yi)有以不(bu)(bu)同(tong)方法(fa)改良产(chan)品,最常见(jian)的是(shi)在立(li)方氧化锆(gao)表面以蒸气(qi)凝结加上(shang)一层类金刚石(shi)碳(tan)(diamond-likecarbon,DLC)。得出的产(chan)品比(bi)普通(tong)氧化锆(gao)更(geng)硬,看起来亦(yi)更(geng)为似钻石(shi)。另一种方法(fa)是(shi)在表面上(shang)以真空喷上(shang)一层金属氧化物,使其出现晕彩(cai)。但(dan)是(shi)与镀上(shang)类钻石(shi)碳(tan)不(bu)(bu)同(tong),这种加工是(shi)可以被磨损的。
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本文“氧化锆合成方法”由科众陶瓷编辑整理,修订时间:2016-05-26 08:49:24
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