技术领域
[0001] 本
发明涉及一种仿天然黑曜石及其制备方法，属于仿
宝石制备技术领域。
背景技术
[0002] 黑曜石是一种常见的黑色宝石、火山晶体，别称"龙晶、十胜石"，是一种自然形成的
二氧化
硅，通常呈黯黑色。随着人们生活
水平的提高，这种低调的宝石受到越来越多的人的喜爱，被制成各种手链、挂件、摆件等来装饰自己和装饰生活。但是，如今大部分的黑曜石珠宝产自中美和北美地区，且价格昂贵。
[0003] 本发明提供一种仿天然黑曜石的人工水晶及其制备方法，提供一种成本低而又美观的仿天然黑曜石的人工水晶，可以制备成各种仿天然黑曜石的手链、挂件和摆件等，满足人们的审美需要。
发明内容
[0004] 本发明提供一种放天然黑曜石的人工水晶及其制备方法，提供一种成本低，而又美观的仿天然黑曜石的人工水晶。
[0005] 为了实现上述的技术目的，本发明采用如下的技术方案。
[0006] 一种仿天然黑曜石的人工水晶，其原料包括：
[0007]
[0008] 所述的仿天然黑曜石的人工水晶为上述原料混合均匀后熔融拉制而成。
[0009] 进一步的，本发明的一种仿天然黑曜石的人工水晶，其原料包括：
[0010]
[0011]
[0012] 本发明还提供一种仿天然黑曜石的人工水晶的制备方法，包括以下步骤：
[0013] 步骤1：将原料按比例混合均匀；
[0014] 步骤2：将原料加入电熔炉，控制
温度1150～1300℃，保温3～6h使其融化均化；
[0015] 步骤3：将熔融均化好的熔液通过拉制成型法制备成仿天然黑曜石的人工水晶棒，拉制成型温度为1150～1280℃，拉制完成后，得到的仿天然黑曜石的人工水晶棒放入
退火炉中退火，退火温度为550～600℃，退火时间为5～7h得到仿天然黑曜石的人工水晶。
[0016] 具体的，一种仿天然黑曜石的人工水晶的制备方法中，所述原料为，[0017]
[0018] 进一步优选的，一种仿天然黑曜石的人工水晶的制备方法中，所述原料为，[0019]
[0020]
[0021] 进一步的，本发明的仿天然黑曜石的人工水晶的制备方法，所述步骤1的方法为，将原料按重量比称重，干法球磨，所述原料的粒度在100μm以下。
[0022] 作为一种优选的方案，本发明的仿天然黑曜石的人工水晶的制备方法，所述步骤1的方法为，首先，按重量比例将
硼砂配置成饱和溶液，将纯
碱、
硝酸钠和
氯化钠配置成饱和溶液；
[0023] 所述
二氧化硅的来源为两部分，其中2/3～3/4来自于
石英砂，另外的部分来自于正
硅酸乙酯；
[0024] 按照
质量比，计算正硅酸乙酯的质量，然后，将正硅酸乙酯和乙二醇混合，搅拌10～15min，加入去离子水，调节PH＝2，
水解60～70min；
[0025] 然后将硼砂的饱和溶液加入，调节溶液PH＝3，60℃搅拌60～90min；
[0026] 然后加入纯碱、硝酸钠和氯化钠溶液，调节PH＝4，60℃搅拌直至形成溶胶待用；
[0027] 然后，将占原料中二氧化硅重量份的2/3～3/4的石英砂、以及
长石粉、镉绿、氧化镍、氟硅酸钠、氧化
铝和锰粉加入其中，搅拌蒸干形成凝胶，然后在150～180℃
烧结，完成原料的混合。
[0028] 进一步优选的，本发明的仿天然黑曜石的人工水晶的制备方法，所述石英砂、以及长石粉、镉绿、氧化镍、氟硅酸钠、氧化铝和锰粉的粒度在100μm以下。所述正硅酸乙酯和乙二醇的摩尔比为1：(2.2～2.7)：(10～20)。
[0029] 本发明采用上述的技术方案，取得如下的技术效果。
[0030] 1、本发明的一种仿天然黑曜石的人工水晶，原料易得，制备方法简单，成本低，提供一种成本低而又美观的仿天然黑曜石的人工水晶。
[0031] 2、本发明的一种仿天然黑曜石的人工水晶的制备方法，采用溶胶凝胶法制备仿天然黑曜石人工水晶的原料粉体，能够得到粒度更细，更均匀的原料粉体，降低原料的熔融温度和均化时间，更容易得到没有气泡、质地均匀的仿天然黑曜石的人工水晶。
[0032] 3、本发明的一种仿天然黑曜石的人工水晶的制备方法，拉制成型后，再次进行了退火，消除了拉制过程中的热应
力，能够改善仿天然黑曜石的人工水晶的加工性能，避免加工过程中产生的损伤或者破坏，节省原料。
具体实施方式
[0033] 为了使
本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0035] 步骤1：称取石英砂145质量份，长石粉145质量份，纯碱40质量份，镉绿1.8质量份，氧化镍0.9质量份，氟硅酸钠2.5质量份，硝酸钠2.5质量份，氯化钠2质量份，硼砂6质量份，氧化铝8质量份，锰粉5质量份。然后，将原料加入
球磨机中，进行干法球磨。料球比控制在1：1.5，填充比为60％。
[0036] 球磨时间为3h，得到粒径不大于100μm的原料粉体混合物。
[0037] 步骤2：将原料加入电熔炉，控制温度1250℃，保温3h使其融化均化。
[0038] 步骤3：将熔融均化好的熔液通过拉制成型法制备成仿天然黑曜石的人工水晶棒，拉制成型温度为1200℃，拉制完成后，得到的仿天然黑曜石的人工水晶棒放入
退火炉中退火，退火温度为550℃，退火时间为5h得到仿天然黑曜石的人工水晶。
[0039] 实施例2
[0040] 步骤1：称取二氧化硅150质量份，长石粉150质量份，纯碱45质量份，镉绿1.8质量份，氧化镍1质量份，氟硅酸钠5质量份，硝酸钠2.5质量份，氯化钠2.0质量份，硼砂 7质量份，氧化铝9质量份，锰粉5质量份。然后，将原料加入球磨机中，进行干法球磨。料球比控制在1：2，填充比为65％。
[0041] 球磨时间为4h，得到粒径不大于100μm的原料粉体混合物。
[0042] 步骤2：将原料加入电熔炉，控制温度1280℃，保温4h使其融化均化。
[0043] 步骤3：将熔融均化好的熔液通过拉制成型法制备成仿天然黑曜石的人工水晶棒，拉制成型温度为1230℃，拉制完成后，得到的仿天然黑曜石的人工水晶棒放入退火炉中退火，退火温度为550℃，退火时间为6h得到仿天然黑曜石的人工水晶。
[0044] 实施例3
[0045] 步骤1：称取石英砂155质量份，长石粉155质量份，纯碱45质量份，镉绿2质量份，氧化镍1.2质量份，氟硅酸钠5质量份，硝酸钠3质量份，氯化钠3质量份，硼砂8质量份，氧化铝10质量份，锰粉6质量份。然后，将原料加入球磨机中，进行干法球磨。料球比控制在1：2，填充比为70％。
[0046] 球磨时间为5h，得到粒径不大于100μm的原料粉体混合物。
[0047] 步骤2：将原料加入电熔炉，控制温度1300℃，保温7h使其融化均化。
[0048] 步骤3：将熔融均化好的熔液通过拉制成型法制备成仿天然黑曜石的人工水晶棒，拉制成型温度为1290℃，拉制完成后，得到的仿天然黑曜石的人工水晶棒放入退火炉中退火，退火温度为600℃，退火时间为7h得到仿天然黑曜石的人工水晶。
[0049] 实施例4
[0050] 步骤1：称取167.56质量份的正硅酸乙酯，按照正硅酸乙酯、乙二醇和水的摩尔比为1： 2.2：10备料，首先，将乙二醇加入正硅酸乙酯中，搅拌10min，然后加入去离子水，调节 PH＝2，水解60min。
[0051] 然后将6质量份的硼砂溶解成饱和溶液并加入，调节溶液的PH＝3，在60℃搅拌60min。
[0052] 然后加入40质量份的纯碱、2.5质量份的硝酸钠和2质量份的氯化钠饱和溶液，调节 PH＝4，60℃搅拌直至形成溶胶待用。
[0053] 然后，将96.67质量份的石英砂、以及145质量份的长石粉、1.8质量份的镉绿、0.9质量份的氧化镍、2.5质量份的氟硅酸钠、8质量份的氧化铝和5质量份的锰粉加入其中，搅拌蒸干形成凝胶，然后在150℃烧结，完成原料的混合。
[0054] 步骤2：将原料加入电熔炉，控制温度1150℃，保温3h使其融化均化。
[0055] 步骤3：将熔融均化好的熔液通过拉制成型法制备成仿天然黑曜石的人工水晶棒，拉制成型温度为1150℃，拉制完成后，得到的仿天然黑曜石的人工水晶棒放入退火炉中退火，退火温度为550℃，退火时间为5h得到仿天然黑曜石的人工水晶。
[0056] 实施例5
[0057] 步骤1：称取179.11质量份的正硅酸乙酯，按照正硅酸乙酯、乙二醇和水的摩尔比为1： 2.7：20备料，首先，将乙二醇加入正硅酸乙酯中，搅拌15min，然后加入去离子水，调节 PH＝2，水解70min。
[0058] 然后将8质量份的硼砂溶解成饱和溶液并加入，调节溶液的PH＝3，在60℃搅拌70min。
[0059] 然后加入50质量份的纯碱、3质量份的硝酸钠和3质量份的氯化钠饱和溶液，调节PH＝4， 60℃搅拌直至形成溶胶待用。
[0060] 然后，将103.33质量份的石英砂、以及155质量份的长石粉、2质量份的镉绿、1.2质量份的氧化镍、5质量份的氟硅酸钠、10质量份的氧化铝和6质量份的锰粉加入其中，搅拌蒸干形成凝胶，然后在180℃烧结，完成原料的混合。
[0061] 步骤2：将原料加入电熔炉，控制温度1200℃，保温4h使其融化均化。
[0062] 步骤3：将熔融均化好的熔液通过拉制成型法制备成仿天然黑曜石的人工水晶棒，拉制成型温度为1200℃，拉制完成后，得到的仿天然黑曜石的人工水晶棒放入退火炉中退火，退火温度为600℃，退火时间为6h得到仿天然黑曜石的人工水晶。
[0063] 实施例6
[0064] 步骤1：称取125.67质量份的正硅酸乙酯，按照正硅酸乙酯、乙二醇和水的摩尔比为1： 2.5：15备料，首先，将乙二醇加入正硅酸乙酯中，搅拌10min，然后加入去离子水，调节 PH＝2，水解60min。
[0065] 然后将6质量份的硼砂溶解成饱和溶液并加入，调节溶液的PH＝3，在60℃搅拌70min。
[0066] 然后加入40质量份的纯碱、2.5质量份的硝酸钠和2质量份的氯化钠饱和溶液，调节 PH＝4，60℃搅拌直至形成溶胶待用。
[0067] 然后，将108.75质量份的石英砂、以及145质量份的长石粉、1.8质量份的镉绿、0.9 质量份的氧化镍、2.5质量份的氟硅酸钠、8质量份的氧化铝和5质量份的锰粉加入其中，搅拌蒸干形成凝胶，然后在150℃烧结，完成原料的混合。
[0068] 步骤2：将原料加入电熔炉，控制温度1150℃，保温3h使其融化均化。
[0069] 步骤3：将熔融均化好的熔液通过拉制成型法制备成仿天然黑曜石的人工水晶棒，拉制成型温度为1150℃，拉制完成后，得到的仿天然黑曜石的人工水晶棒放入退火炉中退火，退火温度为550℃，退火时间为5h得到仿天然黑曜石的人工水晶。
[0070] 实施例7
[0071] 步骤1：称取134.33质量份的正硅酸乙酯，按照正硅酸乙酯、乙二醇和水的摩尔比为1： 2.7：20备料，首先，将乙二醇加入正硅酸乙酯中，搅拌15min，然后加入去离子水，调节 PH＝2，水解60min。
[0072] 然后将8质量份的硼砂溶解成饱和溶液并加入，调节溶液的PH＝3，在60℃搅拌90min。
[0073] 然后加入50质量份的纯碱、3质量份的硝酸钠和3质量份的氯化钠饱和溶液，调节PH＝4， 60℃搅拌直至形成溶胶待用。
[0074] 然后，将116.25质量份的石英砂、以及155质量份的长石粉、2质量份的镉绿、1.2质量份的氧化镍、5质量份的氟硅酸钠、10质量份的氧化铝和6质量份的锰粉加入其中，搅拌蒸干形成凝胶，然后在180℃烧结，完成原料的混合。
[0075] 步骤2：将原料加入电熔炉，控制温度1200℃，保温6h使其融化均化。
[0076] 步骤3：将熔融均化好的熔液通过拉制成型法制备成仿天然黑曜石的人工水晶棒，拉制成型温度为1200℃，拉制完成后，得到的仿天然黑曜石的人工水晶棒放入退火炉中退火，退火温度为600℃，退火时间为7h得到仿天然黑曜石的人工水晶。
[0077] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0078] 以上对本发明所提供技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明
权利要求的保护范围内。
