СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИМИТАЦИИ АЛМАЗА Российский патент 1994 года по МПК C01B31/06 

Изобретение относится к получению составов, являющихся имитацией драгоценных камней, а именно алмаза, и может использоваться как в электронной технике, так и в качестве ограненных кристаллов для ювелирных изделий.

Известен состав для получения имитации алмаза, содержащий одну или несколько добавок, например вольфрамата кальция [1] .

Недостатком указанного состава является низкое качество имитации по сравнению с оптическими и физико-механическими свойствами алмаза.

Известен также состав для имитации алмаза в виде ниобата лития, содержащий окись лития и пятиокись ниобия, являющийся прототипом [2] .

Недостатком указанного состава для имитации алмаза является его низкое качество в сравнении с алмазом из-за недостаточности сходства с его оптическими и физико-химическими свойствами - большая величина двупреломления, низкая твердость и высокая дисперсия, слабый алмазный блеск.

Цель изобретения - повышение качества путем усилия свойств, присущих алмазу (повышение алмазного блеска, снижение двупреломления, приближение дисперсии к дисперсии естественного алмаза).

В сравнении с прототипом предлагаемый состав для имитации, включающий окись лития и пятиокись ниобия, дополнительно содержит окись цинка и пятиокись тантала при следующем соотношении компонентов, мас. % : оксид лития 2-6% ; оксид цинка 6-7% ; оксид ниобия 16-54% ; оксид тантала 35-76% . При этом кристаллическая фаза состоит на 95-97% из кристаллов политанталониобатов лития и цинка.

Компоненты заявляемого состава представляют собой белый порошок, не растворимый в воде и кислотах при комнатной температуре, температура плавления которого более 1500^оС.

В предложенном решении использование известных компонентов в указанном соотношении позволило обеспечить усиление свойств, присущих алмазу, - снижение двупреломления и дисперсии до величин, близких к соответствующим характеристикам алмаза, высокие показатели преломления в сочетании с высокой плотностью приводят к высокой рефракции и блеску, сравнимым с такими же показателями алмаза, а величина твердости соответствует твердости ювелирных камней и выше, чем у прототипа.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава для имитации алмаза были приготовлены 10 составов с различными соотношениями заявляемых компонентов и состав-прототип.

Заявляемый способ готовился по следующей технологии: исходные смеси готовились из расчета содержания указанных окислов в соединениях состава: метаниобат лития; метатанталат лития; метаниобат цинка; метатанталат цинка путем смешения окислов в соотношениях 1: 1 для метаниобата-метанталата лития; в соотношениях 1: 2 для метаниобата-метатанталата цинка; в соотношении 1: 1 для метаниобата-метатанталата лития-цинка; в соотношении 1: 1 для метаниобата-метатанталата цинка-лития; в соотношении 1: 1 для метаниобата-метатанталата лития-цинка и метатанталата-метаниобата лития-цинка. Указанные смеси подвергались нагреванию при температуре 750-1000^оС в течение 2-3,5 ч, затем смесь измельчалась, полученные материалы смешивались между собой и вновь обжигались при температуре 1000-1200^оС.

Содержание окислов ниобия контролировалось весовым методом, окислов лития - методом пламенной фотометрии, содержание оксида цинка - методом комплексонометрии при растворении свободных оксидов цинка и лития в разбавленной (1: 1) соляной кислоте (фазовый анализ).

Полученные образцы контролировались по весу, блеску, цвету, прочности, подвергались кристаллохимическому, рентгенофазовому анализу.

Кристаллохимическим и минералогическим методами определеялись оптические характеристики материалов - показатель преломления, двупреломления, дисперсия (относительные единицы измерения), твердость по Моосу, рентгенофазовым методом - рентгеновская плотность оразцов.

Некоторые из полученных результатов представлены в таблице.

Анализ табличных данных показывает, что в заявленном техническом решении при оптимальных концентрациях компонентов, мас. % : оксид лития 2-6; оксид цинка 6-17; оксид ниобия 16-54; оксид тантала 35-76, соответствующих составам 2, 3, 4, 7, 8, 9, получены составы для имитации алмаза, обладающие более близкими оптическими и физико-механическими свойствами к аналогичным свойствам алмаза, чем имитация прототипа. Так показатель двупреломления ниже (0,01-0,005), чем у составов 1, 5, 6, 10 с запредельными значениями компонентов (0,02-0,01) и у прототипа (0,08); дисперсия ниже (0,04-0,06), чем у сопоставляемых составов (0,10-0,12), при заявляемом соотношении компонентов образцы имеют алмазный блеск, а при отклонении соотношения (составы 1, 5, 6, 10) наблюдается тусклый блеск; твердость выше (6,5-7,0), чем у сравниваемых составов (5,0-5,5).

Таким образом, в сравнении с прототипом предложенный состав для получения имитации алмаза позволяет повысить качество путем усиления свойств, присущих алмазу, - блеск, двупреломление, дисперсия, твердость. (56) 1. Патент Великобритании N 2211833, кл. С 1 А, 1989.

2. Корнилов Н. И. , Солодова Ю. П. Ювелирные камни. М. : Недра, 1987, с. 82-83.

Использование: в электронной технике, для ювелирных изделий. Сущность изобретения: состав содержит оксид цинка, оксид тантала, оксид лития и оксид ниобия при следующем соотношении компонентов, мас. % : оксид цинка 6 - 17; оксид тантала 35 - 76; оксид лития 2 - 6; оксид ниобия 16 - 54. Полученная имитация алмаза имеет оптические и физико-химические свойства, близкие к аналогичным свойствам алмаза. 1 табл.

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИМИТАЦИИ АЛМАЗА, включающий оксид лития и оксид ниобия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид цинка и оксид тантала при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Оксид цинка 6 - 17
Оксид тантала 35 - 76
Оксид лития 2 - 6
Оксид ниобия 16 - 54