| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2209859
СПОСІБ ВИРОЩУВАННЯ КОЛЬОРОВИХ РІЗНОВИДІВ кристали кварцу
Ім'я заявника: Федеральне державне унітарне підприємство "Всеросійський науково-іслледовательскій інститут синтезу мінеральної сировини"
Ім'я винахідника: Дороговін Б.А .; Сопелёва Є.Г .; Муханова Н.Г .; Мареева Т.В .; Євсєєва І.Б .; Марьин О.О .; Шішмінов А.В.
Ім'я патентовласника: Федеральне державне унітарне підприємство "Всеросійський науково-іслледовательскій інститут синтезу мінеральної сировини"
Адреса для листування: 601650, Володимирська обл., М Александров, вул. Інститутська, 1, ФГУП "ВНІІСІМС"
Дата початку дії патенту: 2002.07.24
Винахід відноситься до області вирощування в гідротермальних умовах методом температурного перепаду кварцу і його різновидів, що використовуються в ювелірній промисловості в якості напівкоштовних каменів. Суть винаходу: в способі вирощування кольорових різновидів кристалів кварцу гідротермальних методом, що включає введення автоклава в ростової режим, здійснюючи його нагрівання за умови гідротермального травлення затравочних пластин і зростання кристалів на ці затравочние пластини при температурі кристалізації 300-315 o С в автоклаві з температурним перепадом між зонами росту і розчинення, на етапі введення автоклава в ростової режим нагрівання і гідротермальної травлення затравочних пластин проводять до температури на 10-20 o С вище температури кристалізації, після чого здійснюють зниження температури від звичної для в автоклаві до ростової зі швидкістю 1,5-2, 0 o с / сут з одночасним збільшенням температурного перепаду від нульового значення до ростового зі швидкістю 3-5 o с / сут при дотриманні в цьому випадку постійними середньої температури і тиску. Винахід дозволяє підвищити якість одержуваних кольорових різновидів кристалів кварцу.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області вирощування кварцу і його різновидів в гідротермальних умовах методом температурного перепаду, що використовуються в ювелірній промисловості в якості напівкоштовних каменів.
Відомий спосіб отримання цитринові кристалів (патент США 4024013, МПК: В 01 J 17/04, С 01 В 33/12, 1974), заснований на вирощуванні їх на затравки в гідротермальних умовах з використанням температурного перепаду між зонами росту і розчинення, створюваного в результаті розігрівання автоклава. Вирощені таким чином кристали мають дефекти, обумовлені появою тріщин, розшарувань в наросли шарі, що йдуть від поверхні затравочной пластини.
Найбільш близьким за технічним рішенням до пропонованого винаходу є спосіб синтезу забарвлених кристалів кварцу (Хаджи В.Є., Гордієнко Л.А., Дороговін Б.А., Цинобер Л.І., Беліменко Ф.А. і Євсєєва І.Б. загальні принципи і техпроцеси гидротермального синтезу п'єзооптичної і пофарбованого кварцу .// в кн. "Синтез мінералів", т. 1, 2000 г., с. 85-154) гідротермальних методом, що включає введення автоклава в ростової режим, нагріваючи автоклав і здійснюючи гидротермальное травлення запалів при нагріванні перед процесом зростання, вирощування на цих затравки кристалів при температурі кристалізації не більше 315 o С в присутності температурного перепаду між зонами росту і розчинення. Однак отримані зазначеним способом кольорові різновиди кристалів кварцу не відрізняються досить високою якістю, а саме: мають тріщини, зазвичай розсікають весь наросли матеріал і йдуть від поверхні затравочной пластини, містять "проколи" і капіллярообразние вакуолі.
Технічною задачею запропонованого винаходу є підвищення якості одержуваних кольорових різновидів кристалів кварцу для використання їх в якості сировини для ювелірної промисловості.
Поставлена технічна задача вирішується за рахунок того, що в способі вирощування кольорових різновидів кристалів кварцу гідротермальних методом, що включає введення автоклава в ростової режим, здійснюючи його нагрівання за умови гідротермального травлення затравочних пластин і зростання кристалів на ці затравочние пластини при температурі кристалізації 300-315 o С в автоклаві з температурним перепадом між зонами росту і розчинення, на етапі введення автоклава в ростової режим нагрівання і гідротермальної травлення затравочних пластин проводять до температури на 10-20 o с вище температури кристалізації, після чого здійснюють зниження температури від звичної для в автоклаві до ростової зі швидкістю 1,5-2,0 o с / сут з одночасним збільшенням температурного перепаду від нульового значення до ростового зі швидкістю 3-5 o с / сут при дотриманні в цьому випадку постійними середньої температури і тиску.
Відмінними ознаками заявляється способу є умови введення автоклава в ростової режим, коли нагрів і гидротермальное травлення затравочних пластин проводять до температури на 10-20 o С вище температури кристалізації, після чого вихід на режим зростання здійснюють зниженням температури кристалізації від звичної для в автоклаві до ростової зі швидкістю 1,5-2,0 o с / сут з одночасним збільшенням температурного перепаду від нульового значення до ростового зі швидкістю 3-5 o с / сут при дотриманні в цьому випадку постійними середньої температури і тиску. При нагріванні автоклава і гидротермальном травленні затравочних пластин, що супроводжує процес нагріву, до температури на 10-20 o С вище температури кристалізації створюються сприятливі умови для розчинення поверхневого шару затравочних пластин, де на місцях дислокацій виникають наскрізні канали травлення, які при зростанні кристалів на ці затравочние пластини заростають, що усуває напругу в кристалах і запобігає появі тріщин. Нагрівання автоклава до температури вище температури кристалізації менш, ніж на 10 o С знижує ефективність якісної підготовки затравочних пластин, а більш ніж на 20 o С обумовлює складність у здійсненні плавного переходу на режимні параметри росту з утриманням постійного тиску. Оптимально підібраний режим виходу на параметри росту кристалів шляхом зниження температури від звичної для в автоклаві після нагрівання його до ростової зі швидкістю 1,5-2,0 o С / сут, з одночасним збільшенням температурного перепаду між зонами росту і розчинення від нульового значення до ростового зі швидкістю 3-5 o С / сут, при підтримці в цьому випадку постійним середньої температури і тиску сприяє зменшенню дефектів на кордоні запал - наросли шар і, тим самим, забезпечує виконання поставленої технічної задачі - підвищення якості вирощуваних кристалів кольорового кварцу. Відхилення швидкості зниження температури кристалізації, яка встановилася в автоклаві в процесі нагрівання до ростової, і швидкості збільшення температурного перепаду до ростового в більшу сторону від оптимально встановленого досвідченим шляхом інтервалу веде до утворення дефектів на кордоні запал - наросли шар, а відхилення в меншу сторону уповільнює вихід на задані параметри кристалізації, ускладнюючи початок процесу росту кристалів, а крім того, подовжує процес вирощування, який і сам по собі є тривалим, тим самим роблячи його економічно недоцільним.
Приклад конкретного виконання способу
В автоклав ємністю 1500 л засипають шахту у вигляді природного жильного кварцу. У верхній частині автоклава підвішують затравочние пластини і заливають в нього робочий розчин, що містить 8% карбонату калію. Коефіцієнт заповнення автоклава 0,87. Після чого автоклав герметизують і вводять в режим зростання шляхом здійснення нагрівання супроводжується гідротермальних травленням затравочних пластин. Процес нагріву і гидротермальное травлення пластин проводять до температури на 10-20 o С вище температури кристалізації 310 o С. Потім здійснюють вихід на режим зростання, знижуючи температуру від звичної для в автоклаві під час нагрівання його і є кінцем гідротермального травлення затравочних пластин, до ростової - 310 o С зі швидкістю 1,5-2,0 o С / сут і одночасно збільшують температурний перепад між зонами росту і розчинення від нульового значення до ростового - 31 o С зі швидкістю 3-5 o С / сут. Середня температура і тиск в цьому випадку залишаються постійним. Після чого здійснюють гідротермальний синтез кольорових різновидів кристалів кварцу. Температура кристалізації - 310 o С, тиск - 1235 атм і температурний перепад між зонами росту і розчинення - 31 o С. У результаті отримуємо кристали кольорового кварцу високої якості.
Результати дослідів зведені в таблицю
 |
 |
Використання запропонованого способу синтезу кольорових різновидів кристалів кварцу дозволяє виростити високоякісні кольорові кристали кварцу для ювелірної промисловості з виходом 80-95% без тріщин і розшарувань в наросли шарі.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб вирощування кольорових різновидів кристалів кварцу гідротермальних методом, що включає введення автоклава в ростової режим, здійснюючи його нагрівання за умови гідротермального травлення затравочних пластин і зростання кристалів на ці затравочние пластини при температурі кристалізації 300-315 o С в автоклаві з температурним перепадом між зонами росту і розчинення , що відрізняється тим, що на етапі введення автоклава в ростової режим нагрівання і гідротермальної травлення затравочних пластин проводять до температури на 10-20 o С вище температури кристалізації, після чого вихід на режим зростання здійснюють зниженням температури від звичної для в автоклаві до ростової зі швидкістю 1, 5-2,0 o с / сут з одночасним збільшенням температурного перепаду від нульового значення до ростового зі швидкістю 3-5 o с / сут при дотриманні в цьому випадку постійними середньої температури і тиску.
Версія для друку
Дата публікації 03.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.