[发明专利]一种人造蓝宝石玉石玻璃及其制备方法

说明书

本发明公开了一种人造蓝宝石玉石玻璃及其制备方法，由以下重量百分含量的组分组成：SiO₂30‑50％，Al₂O₃15‑35％，MgO 1‑10％，ZnO 8‑20％，ZrO₂1‑8％，TiO₂1‑10％，NiO 0.1‑5％，Sb₂O₃0.4‑2％，该仿玉石玻璃的制备方法为：将各原料混合均匀并球磨4‑6小时，以使粉料充分混合均匀；然后将混合料放入铂金坩埚中放入1600‑1650℃的玻璃熔化炉中熔化，澄清，均化；待玻璃熔融均匀后，将玻璃熔融液从炉中取出浇注成型；然后放入退火炉中进行第一次粗退火处理，退火温度980‑1100℃，然后放入精密退火炉中进行精密退火处理，冷却后即可得到蓝色透明的人造蓝宝石玉石玻璃。本发明的人造蓝宝石玉石玻璃不含铅、砷、镉等对环境有害的物质，折射率大于1.65，硬度大，耐磨性好，具有优良的耐化学腐蚀性和良好的光学性能。

技术领域

本发明涉及到特种玻璃材料及其制备技术领域，特别涉及一种人造蓝宝石玉石玻璃及其制备方法。

背景技术

蓝宝石是自然界赐予人类的瑰宝，由于其颜色美观而受到人类喜爱的一类宝石材料，但天然蓝宝石因其产量稀缺、价格高昂等原因难于满足市场消费的需求。而人造蓝宝石正好弥补了这一市场缺陷，人造蓝宝石玉石玻璃是一种人工材料，由于其蓝颜色和高折射率的光学特性，耐磨高硬度和良好的耐化学性能可以作为一种宝玉石的替代品。

普通玻璃为了提高折射率，通常在玻璃中加入大量的氧化铅，使得制备出的宝石仿制品色彩和光泽艳丽，但是铅含量越高，宝石仿制品的硬度就越小，耐磨性也越差，在日常生活中使用和佩戴，容易被磨损，使得宝石的色彩暗淡无光；而且含铅玻璃制品的耐化学腐蚀性能较差，这类仿制品通过与人体的长期接触会将铅逐渐溶解出来，铅可以通过皮肤、口腔、呼吸道等途径进入人体，对人体的神经、血液、消化道等多个器官和系统造成损害，严重影响了人体的健康。为此，开发环保而又具有市场价值的人造蓝宝石玉石材料具有很大的市场需求，但是在目前的普通玻璃或仿制宝石玻璃中，通常采用加入高铅、高钡或者高镧等以提高玻璃的折射率的性能指标，但是铅和钡都是重金属元素，对环境和人体有害，而氧化镧不仅价格高昂而且其含量过多会影响玻璃本身的透明度和色泽，从而影响仿制宝石的效果，迄今为止还未见有关无铅无钡无镧的高折射率环保型人造蓝宝石方面的相关报道。

发明内容

发明的目的在于提供一种人造蓝宝石玉石玻璃及其制备方法，该人造蓝宝石玉石玻璃具有高折射率(大于1.65)、高硬度、耐磨性优良和优异的化学稳定性等优点，适合作为仿制宝石，本发明的制备工艺简单，成本低廉，利用本发明制备的人造蓝宝石玉石玻璃具有透光性好、折射率高、颜色鲜艳、强度高、耐磨性好、无毒无污染无放射性等优点，具有很高的经济效益和社会效益，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种人造蓝宝石玉石玻璃，其特征在于，由以下重量百分含量的组分组成：

进一步地，优选由以下重量百分含量的组分组成：

进一步地，组分中实质上不含有玻璃着色功能或其他变价元素的氧化物Cr₂O₃、CuO、CoO、Fe₂O₃、CeO₂、V₂O₅、WO₃、MoO₃、MnO₂、SnO₂、Ag₂O、Nd₂O₃中的任一种。

进一步地，组分中实质上不含有对环境有害的金属氧化物及重金属氧化物As₂O₃、PbO、CdO、BaO等中的任一种。