JPH0328400B2 - - Google Patents
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、スポジユーメン単結晶製造法に関す
る。
る。
スポジユーメンの結晶は単斜晶系に属し、その
化学組成はLi2O・Al2O3・4SiO2である。結晶の
色は種類が多く、無色、灰色、黄色、ピンク色、
紫色、淡緑色、緑色、帯緑黄色、青緑色、青色等
が主に知られている。一般に、このうち緑色系統
の色を持つものはヒデナイト、ピンク色〜紫色の
ものはクンツアイトと呼ばれる天然の宝石である
（宝石−その美と科学− 第283頁〜285頁 全国
宝石学協会、Gemstone Enhancement 第162頁
But terwoths、化学大辞典９ 1964年 第606
頁 共立出版株式会社 参照）。
化学組成はLi2O・Al2O3・4SiO2である。結晶の
色は種類が多く、無色、灰色、黄色、ピンク色、
紫色、淡緑色、緑色、帯緑黄色、青緑色、青色等
が主に知られている。一般に、このうち緑色系統
の色を持つものはヒデナイト、ピンク色〜紫色の
ものはクンツアイトと呼ばれる天然の宝石である
（宝石−その美と科学− 第283頁〜285頁 全国
宝石学協会、Gemstone Enhancement 第162頁
But terwoths、化学大辞典９ 1964年 第606
頁 共立出版株式会社 参照）。
従来は、スポジユーメン単結晶を製造したとい
う報告はない。これは、スポジユーメンが高温で
β型、低温でα型で安定である為、高温（1300℃
以上）から低温（室温）まで持ちきたす時、割れ
てしまう為である。
う報告はない。これは、スポジユーメンが高温で
β型、低温でα型で安定である為、高温（1300℃
以上）から低温（室温）まで持ちきたす時、割れ
てしまう為である。
本発明の目的は、安価で容易なスポジユーメン
単結晶製造法を提供することにある。
単結晶製造法を提供することにある。
本発明は、酸化リチウム、酸化アルミナ、酸化
ケイ素の粉末を各１モル、これに添加剤として金
属（Ni、Ti、Fe、Cr、Mn、Cu等）又は酸化物
（NiO、TiO2、Ti2O3、FeO、Fe2O3、MnO2、
VO2、CuO等）を0.001〜0.005モル加え、混合し
たものを原料として一方向凝固法により、スポジ
ユーメン単結晶を製造するものである。一方向凝
固法としては、フローテイング・ゾーン法、引き
上げ法、ブリツジマン法、温度勾配付徐冷法があ
り、特にフローテイング・ゾーン法が適してい
る。これは、フローテイング・ゾーン法（以後
Ｆ・Ｚ法と略記）が、ルツボ不要の為相変態する
時に、ルツボより力が加わらないこと温度勾配の
調整が容易な為である。第１図にＦ・Ｚ法の概略
を示す。１は原料、２は高周波コイル、３は断熱
材、４は結晶、５はヒーター、６は融液である。
即ち、混合した原料をラバープレス後、焼結し、
第１図の如く、原料を１に種結晶を４に設置す
る。ヒータ及び高周波コイルにより、原料及び種
結晶を溶かし、結晶の育成を行なう。この時、ヒ
ーターの電力を制御することにより、結晶の温度
勾配を制御する。この種子を第２図に示す。
ケイ素の粉末を各１モル、これに添加剤として金
属（Ni、Ti、Fe、Cr、Mn、Cu等）又は酸化物
（NiO、TiO2、Ti2O3、FeO、Fe2O3、MnO2、
VO2、CuO等）を0.001〜0.005モル加え、混合し
たものを原料として一方向凝固法により、スポジ
ユーメン単結晶を製造するものである。一方向凝
固法としては、フローテイング・ゾーン法、引き
上げ法、ブリツジマン法、温度勾配付徐冷法があ
り、特にフローテイング・ゾーン法が適してい
る。これは、フローテイング・ゾーン法（以後
Ｆ・Ｚ法と略記）が、ルツボ不要の為相変態する
時に、ルツボより力が加わらないこと温度勾配の
調整が容易な為である。第１図にＦ・Ｚ法の概略
を示す。１は原料、２は高周波コイル、３は断熱
材、４は結晶、５はヒーター、６は融液である。
即ち、混合した原料をラバープレス後、焼結し、
第１図の如く、原料を１に種結晶を４に設置す
る。ヒータ及び高周波コイルにより、原料及び種
結晶を溶かし、結晶の育成を行なう。この時、ヒ
ーターの電力を制御することにより、結晶の温度
勾配を制御する。この種子を第２図に示す。
横軸に位置、縦軸に温度をとる。１は結晶化開
始点、２は変態点である。即ち、変態前の温度勾
配を４〜10℃／cm、変態後のそれを0.5〜４℃／
cmとすることにより、相変態による割れを防ぐこ
とができる。
始点、２は変態点である。即ち、変態前の温度勾
配を４〜10℃／cm、変態後のそれを0.5〜４℃／
cmとすることにより、相変態による割れを防ぐこ
とができる。
本発明において、数値制限をした理由は、
0.001モル未満では、単結晶の色調が充分ではな
く、0.05モルをこえると、単結晶の色調が暗くな
るためである。
0.001モル未満では、単結晶の色調が充分ではな
く、0.05モルをこえると、単結晶の色調が暗くな
るためである。
以下、実施例に従つて本発明の顕著な効果を示
す。
す。
実施例 １
酸化リチウム、酸化アルミナ、酸化ケイ素の粉
末を各１モル、これに酸化クロムを0.001〜0.05
モル、特に0.01モル加え、混合し、焼結棒とす
る。これを種結晶と共に、Ｆ・Ｚ炉に設置し、単
結晶の育成を行なつた。この時、結晶成長速度は
１〜３mm／hr、結晶径は３〜８mmで緑色のスポジ
ユーメン（ヒデナイト）単結晶が育成できた。
末を各１モル、これに酸化クロムを0.001〜0.05
モル、特に0.01モル加え、混合し、焼結棒とす
る。これを種結晶と共に、Ｆ・Ｚ炉に設置し、単
結晶の育成を行なつた。この時、結晶成長速度は
１〜３mm／hr、結晶径は３〜８mmで緑色のスポジ
ユーメン（ヒデナイト）単結晶が育成できた。
実施例 ２
実施例１と同様に焼結棒を作り、但し酸化物を
酸化チタン（TiO2）を0.005〜0.05モル、酸化鉄
（FeO）を0.005〜0.05モル、特に酸化チタン0.01
モル、酸化鉄0.02モルが良いが、これをＦ・Ｚ炉
に設置し、スポジユーメン単結晶の育成を行なつ
た。結晶成長速度２〜５mm／hr、結晶径は３〜８
mmで薄い青色を含んだスポジユーメン単結晶の育
成ができた。
酸化チタン（TiO2）を0.005〜0.05モル、酸化鉄
（FeO）を0.005〜0.05モル、特に酸化チタン0.01
モル、酸化鉄0.02モルが良いが、これをＦ・Ｚ炉
に設置し、スポジユーメン単結晶の育成を行なつ
た。結晶成長速度２〜５mm／hr、結晶径は３〜８
mmで薄い青色を含んだスポジユーメン単結晶の育
成ができた。
なお、本実施例では、添加剤は酸化物のみを用
いたが、金属そのものであつても、原料棒の形成
過程及び単結晶育成過程において充分に酸化され
て酸化物の形に変わるので、何等差し支えない。
いたが、金属そのものであつても、原料棒の形成
過程及び単結晶育成過程において充分に酸化され
て酸化物の形に変わるので、何等差し支えない。
また、Ni、Mn、Cu、Ｖなどの元素を添加剤と
して組み合わせることにより、多様な色調のスポ
ジユーメンを得ることができる。
して組み合わせることにより、多様な色調のスポ
ジユーメンを得ることができる。
本発明の効果は、一方向性凝固法により、温度
勾配を制御することにより、これまで相変態に伴
う割れを解決し、種々の色のスポジユーメン単結
晶が製造できるようになつたことである。
勾配を制御することにより、これまで相変態に伴
う割れを解決し、種々の色のスポジユーメン単結
晶が製造できるようになつたことである。
第１図はＦ・Ｚ法の概略図で、１は原料、２は
高周波コイル、３は断熱材、４は結晶、５はヒー
ター、６は融液である。第２図は、結晶の位置と
温度に関する図で横軸が位置、縦軸が温度であ
り、１は結晶化開始点、２は変態点である。
高周波コイル、３は断熱材、４は結晶、５はヒー
ター、６は融液である。第２図は、結晶の位置と
温度に関する図で横軸が位置、縦軸が温度であ
り、１は結晶化開始点、２は変態点である。
Claims (1)
- １ ほぼスポジユーメン組成比を示す、酸化リチ
ウム（Li2O）、酸化アルミナ（Al2O3）、酸化ケイ
素（SiO2）と、これに添加剤として金属（Ni、
Ti、Fe、Cr、Mn、Ｖ、Cu）または酸化物
（NiO、TiO2、Ti2O3、Fe2O3、MnO2、VO2、
CuO）を0.001〜0.05モルを加え、混合したもの
を原料とし、一方向凝固法により結晶化させるこ
とを特徴とするスポジユーメン単結晶製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8546584A JPS60231499A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | スポジューメン単結晶製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8546584A JPS60231499A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | スポジューメン単結晶製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231499A JPS60231499A (ja) | 1985-11-18 |
| JPH0328400B2 true JPH0328400B2 (ja) | 1991-04-18 |
Family
ID=13859633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8546584A Granted JPS60231499A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | スポジューメン単結晶製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231499A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102020001776A1 (de) | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Hagen Schray | Erzeugnis mit Lithiumsilikat und Verfahren mit einem Quenchingschritt |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP8546584A patent/JPS60231499A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60231499A (ja) | 1985-11-18 |
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