[发明专利]人造玉石、用途及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于玉石的人工合成领域，具体涉及一种人造玉石、用途及其制备方法。

背景技术

玉石是指硬度在3度以上7度以下，质地致密、坚韧的天然矿石。玉石经加工成各种工艺品，具有很高的观赏、使用和收藏价值，但玉石均为天然矿物，资源有限，其价格昂贵难以为大众接受。近年来，人造玉石产品在市场上不断出现，大都以树脂中加入石粉粘合而成，其主要缺点是硬度低，热稳定性和化学稳定性差，手感上仍然有塑料制品的痕迹。

堇青石在天然矿床较为少见，一般岩石中的堇青石以粒状或块状存在，呈无色至灰黑色，具有玻璃光泽，莫氏硬度7-7.5。堇青石的化学式为2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂，理论化学组成为MgO13.7％，Al₂O₃34.9％，SiO₂51.4％，由于它具有很低的热膨胀系数和优异的热震稳定性，因而被广泛用于制造工业陶瓷的窑具或耐高温冲击的陶瓷配件。

发明内容

本发明的目的是提供一种人造玉石及其制备方法，人造玉石具有质地致密、细腻，外观温润光滑，热稳定性和化学稳定性高，有玉质感的性能。

本发明所述的人造玉石，其重量百分组成为：MgO占5.5-12％，Al₂O₃占18-28％，SiO₂占59-73％，K₂O占1.0-3.0％，Fe₂O₃≤0.2％，TiO₂≤0.2％，不足100％的量为不可避免的常规矿物杂质。

其XRD谱线显示主要晶相为堇青石占40-75％，次晶相为石英占0-20％和玻璃相占20-50％。

制备方法依次按照下列步骤进行：

(1)将含有所需成分的原料按化学重量百分组成配料混合；

(2)将混合好后的配料湿法研磨至中位径5微米以下，料浆喷雾造粒，造粒粉颗粒的粒度为：16-40目筛余(意即16目筛下和40目筛上之间的颗粒料，类似表述意思相同)：20-35％；40-80目筛余：30-48％；80-100目筛余：10-25％；100目筛下占1-10％；

(3)造粒后的配料等静压成型得坯体；

(4)成型后的坯体干燥；

(5)干燥后的坯体高温烧成，烧成温度为1250-1400℃，烧成保温时间为30-600min；

(6)降温至室温后得产品，产品根据要求可进行研磨加工、抛光等的后处理。

其中：

等静压成型的压力优选为100-300Mpa。

坯体干燥优选采用自然干燥方式，干燥时间1-3天。

各成分引入所用的原料分别优选如下：

MgO成分引入的原料为低铁烧结镁粉、低铁电熔镁粉、熟滑石或合成堇青石中的一种或几种的组合。

Al₂O₃成分引入的原料为粘土、氢氧化铝、工业氧化铝、钾长石或合成堇青石中的一种或几种的组合。

SiO₂成分引入的原料为石英粉、熟滑石、粘土或合成堇青石中的一种或几种的组合。

K₂O成分引入的原料为钾长石、碳酸钾或钾水玻璃中的一种或几种的组合。

本发明的优点在于采用工业氧化铝、高纯高岭石类粘土、石英等普通无机原料合成出人造玉石。该人造玉石质地致密、细腻，外观温润光滑，热稳定性和化学稳定性高，具有半透明的玉质感，适用于建材领域或制作各种室内外的壁画、首饰、工艺品、家居装饰品和雕塑、园林景观小品。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。