[发明专利]用于提拉法或导模法生长宝石单晶的掺杂原料的制备方法

摘要

本发明属于宝石单晶技术领域，尤其涉及一种用于提拉法或导模法生长宝石单晶的掺杂原料的制备方法，其首先采用高压气体雾化法将高纯铝直接水解生成高活性的氢氧化铝溶胶或悬浊液，然后将脱去自然水的氢氧化铝加入含有掺杂元素的水溶液中，使掺杂元素均匀地吸附在氢氧化铝的表面；在随后的煅烧过程中，掺杂元素将进入氧化铝的晶格；随后采用冷坩埚法对粉态的掺杂原料进行致密化，最终获得具有理想堆积密度的掺杂的氧化铝原料，该原料适用于提拉法或倒模法生长有色宝石晶体。采用本发明的方法制备得到的掺杂原料具有掺杂均匀、密度高的优点。

主权项

用于提拉法或导模法生长宝石单晶的掺杂原料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，将金属铝置于容器内加热熔化，得到铝熔体，然后将所述铝熔体雾化粉碎，并在雾化过程中用高纯水冷却雾化后的粉末，获得粉浆；步骤二，将步骤一得到的粉浆加入反应器中浓缩至质量浓度为20～30%，然后加热使其保持在沸腾状态至所述粉浆转化为氢氧化铝溶胶或悬浊液；步骤三，将步骤二得到的氢氧化铝溶胶或悬浊液在120～150℃下干燥，脱去自然水，并以此时的重量为基准，再脱去结晶水，用减重法精确计算氢氧化铝中的结晶水含量；步骤四，先将掺杂元素的可溶性金属盐加入水中，配成一定浓度的水溶液，然后将步骤三得到的脱去自然水的氢氧化铝投入水溶液中充分搅拌，使氢氧化铝充分吸附掺杂元素，吸附完毕后，脱水烘干；步骤五，将步骤四得到的烘干后的产物装入刚玉坩埚中以1～5℃/分钟的速度升温至1150～1200℃，并在该温度下煅烧3～7h，使掺杂元素尽量进入三氧化二铝的晶格结构中，得到元素掺杂的三氧化二铝粉末；步骤六，将步骤五得到的元素掺杂的三氧化二铝粉末用冷坩埚法进行熔化，快速结晶，得到用于提拉法或导模法生长宝石单晶的掺杂原料。