JPS6128637B2 - - Google Patents
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- JPS6128637B2 JPS6128637B2 JP12706778A JP12706778A JPS6128637B2 JP S6128637 B2 JPS6128637 B2 JP S6128637B2 JP 12706778 A JP12706778 A JP 12706778A JP 12706778 A JP12706778 A JP 12706778A JP S6128637 B2 JPS6128637 B2 JP S6128637B2
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- star
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- ruby
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
- C30B13/16—Heating of the molten zone
- C30B13/22—Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はあらかじめ焼結した原料棒に赤外線を
集光して結晶化を行なうスタールビー及びスター
サフアイアの製造方法に関する。
集光して結晶化を行なうスタールビー及びスター
サフアイアの製造方法に関する。
本発明の目的は大型高品質のスタールビー及び
スターサフアイアを得ることにある。
スターサフアイアを得ることにある。
本発明の他の目的は容易に歩留りよくスタール
ビー及びスターサフアイアを得ることにある。
ビー及びスターサフアイアを得ることにある。
スタールビー及びスターサフアイアの主要組成
は酸化アルミニウムで、若干の酸化クローム、酸
化鉄、酸化ニツケル等が含まれたコランダムであ
る。この中に酸化チタン（ルチル）の針状結晶が
混入しているとカポツシヨン型に研磨した場合に
６条の星彩線が現われる。これがスタールビー、
スターサフアイアと呼ばれている。コランダムは
六方晶である為に針状微結晶が六角柱面に平行に
分布しており柱面の両対面に平行な三方向に並ん
でいる。従つて互いに120度に交差している為に
点光源が当ると６条のスターが現われる。これは
人工的にも作られている。通常はベルタイ法と呼
ばれる方法で作られる。これは普通のルビー、サ
フアイアの合成に用いられる方法である。粉末原
料を酸水素炎中に落下させながら溶融し、結晶成
長を行なうものである。この場合の粉末はガンマ
アルミナと酸化チタンの混合物が用いられる。ス
ターの生成は結晶育成後熱処理を行なうことによ
りコランダム結晶中の酸化チタンを微結晶化する
ことにより行なわれる。この方法は水素の燃焼熱
を利用する為に2050度以上の高温が容易に得ら
れ、コランダムと酸化チタンの固溶も比較的容易
に行なわれる。しかし原料粉末を落下させ、溶融
させる方法である為にコランダム中への酸化チタ
ンの固溶がややもすると不均一となつてしまう。
従つてコランダム中に生成する針状微結晶の分布
が不均一となる為に６条の星彩線が必らずしも彩
やかに現われず、濃い部分、淡い部分あるいは濃
い線、薄い線となつたり星彩線の中には欠けてし
まうものも現われてくる。即ち完全なスターはベ
ルヌイ法ではなかなか得られなかつた。これを完
全なものにする為に酸化チタンを均一に含有した
コランダムの焼結棒を作製し赤外線で溶融結晶化
させる方法が考えられた。第１図に焼結原料棒を
用いる方法について説明する。回転楕円面鏡１内
の焦点にハロゲンランプ２あるいはキヤノンアー
クランプを設置し、それから発する赤外線を集光
せしめて溶融帯３を形成し、徐々に原料棒４を降
下させて結晶５を得る。原料棒４は上回転軸に保
持され、結晶５は下回転軸に保持され、上回転軸
と下回転軸は逆方向に回転する。得られた結晶を
更に熱処理することにより針状微結晶を生成させ
る。この方法によりほぼ完全なスターの生じるス
タールビー及びスターサフアイアを得ることがで
きる。
は酸化アルミニウムで、若干の酸化クローム、酸
化鉄、酸化ニツケル等が含まれたコランダムであ
る。この中に酸化チタン（ルチル）の針状結晶が
混入しているとカポツシヨン型に研磨した場合に
６条の星彩線が現われる。これがスタールビー、
スターサフアイアと呼ばれている。コランダムは
六方晶である為に針状微結晶が六角柱面に平行に
分布しており柱面の両対面に平行な三方向に並ん
でいる。従つて互いに120度に交差している為に
点光源が当ると６条のスターが現われる。これは
人工的にも作られている。通常はベルタイ法と呼
ばれる方法で作られる。これは普通のルビー、サ
フアイアの合成に用いられる方法である。粉末原
料を酸水素炎中に落下させながら溶融し、結晶成
長を行なうものである。この場合の粉末はガンマ
アルミナと酸化チタンの混合物が用いられる。ス
ターの生成は結晶育成後熱処理を行なうことによ
りコランダム結晶中の酸化チタンを微結晶化する
ことにより行なわれる。この方法は水素の燃焼熱
を利用する為に2050度以上の高温が容易に得ら
れ、コランダムと酸化チタンの固溶も比較的容易
に行なわれる。しかし原料粉末を落下させ、溶融
させる方法である為にコランダム中への酸化チタ
ンの固溶がややもすると不均一となつてしまう。
従つてコランダム中に生成する針状微結晶の分布
が不均一となる為に６条の星彩線が必らずしも彩
やかに現われず、濃い部分、淡い部分あるいは濃
い線、薄い線となつたり星彩線の中には欠けてし
まうものも現われてくる。即ち完全なスターはベ
ルヌイ法ではなかなか得られなかつた。これを完
全なものにする為に酸化チタンを均一に含有した
コランダムの焼結棒を作製し赤外線で溶融結晶化
させる方法が考えられた。第１図に焼結原料棒を
用いる方法について説明する。回転楕円面鏡１内
の焦点にハロゲンランプ２あるいはキヤノンアー
クランプを設置し、それから発する赤外線を集光
せしめて溶融帯３を形成し、徐々に原料棒４を降
下させて結晶５を得る。原料棒４は上回転軸に保
持され、結晶５は下回転軸に保持され、上回転軸
と下回転軸は逆方向に回転する。得られた結晶を
更に熱処理することにより針状微結晶を生成させ
る。この方法によりほぼ完全なスターの生じるス
タールビー及びスターサフアイアを得ることがで
きる。
しかしながら原料棒４の作製が完全に行なわれ
ていないと酸化チタンが均一に分布せず、又原料
棒の焼結が十分に行なわれていないと溶融帯３中
に泡を発生させ溶融帯３が不完全となり結晶化が
損われたり、結晶中に気泡が発生してしまう。こ
れを防ぐには原料がポイントとなる。特に主成分
である酸化アルミニウムの性質が非常に重要であ
る。
ていないと酸化チタンが均一に分布せず、又原料
棒の焼結が十分に行なわれていないと溶融帯３中
に泡を発生させ溶融帯３が不完全となり結晶化が
損われたり、結晶中に気泡が発生してしまう。こ
れを防ぐには原料がポイントとなる。特に主成分
である酸化アルミニウムの性質が非常に重要であ
る。
ベルヌイ法に用いられる粉末は必ずしも本方法
に有効とは限らない。通常焼結に用いられる酸化
アルミニウムは主としてバイヤー法により得られ
る水酸化アルミニウムを出発原料として焼成し、
脱アルカリ、粉砕などの処理を経て作られたアル
フア酸化アルミニウムが用いられる。しかし粉砕
処理は特殊工程となり不純物が入り易く本発明目
的に特に適しているとは言い難い。本発明者はア
ルミニウムカーボネートハイドロオキシサイドア
ンモニウム（NH4AlCO3（OH）2）を焼成して得た
酸化アルミニウムが本発明目的に合致した原料粉
末であることを見出した。アルミニウムカーボネ
ートハイドロオキサイドアンモニウムは、
NH4Alo（OH）HCO3とも記し、炭酸水素アンモ
ニウムとアンモニウム明バンを反応させると得ら
れる。
に有効とは限らない。通常焼結に用いられる酸化
アルミニウムは主としてバイヤー法により得られ
る水酸化アルミニウムを出発原料として焼成し、
脱アルカリ、粉砕などの処理を経て作られたアル
フア酸化アルミニウムが用いられる。しかし粉砕
処理は特殊工程となり不純物が入り易く本発明目
的に特に適しているとは言い難い。本発明者はア
ルミニウムカーボネートハイドロオキシサイドア
ンモニウム（NH4AlCO3（OH）2）を焼成して得た
酸化アルミニウムが本発明目的に合致した原料粉
末であることを見出した。アルミニウムカーボネ
ートハイドロオキサイドアンモニウムは、
NH4Alo（OH）HCO3とも記し、炭酸水素アンモ
ニウムとアンモニウム明バンを反応させると得ら
れる。
8NH4HCO3＋（NH4）2Al2（SO4）4→2NH4AlCO3
（OH）2＋４（NH4）2SO4＋6CO2＋2H2Oこれを焼
成するとガンマ酸化アルミニウムを経てアルフア
酸化アルミニウムが得られる。この酸化アルミニ
ウム粒子が非常に微細であり、この微細粒子が凝
集し難く、２次粒子はすべり易い為に非常に焼結
し易い。この原料を用いることにより原料棒は低
温で高密度に焼結でき酸化クロム、酸化第二鉄、
酸化ニツケル、酸化チタン等を均一に固溶するこ
とができ、溶融帯中に気泡を生ずることもなく結
晶中に気泡を含有することもなく完全な結晶を得
ることができ、完全なスターの生じるスタールビ
ー及びスターサフアイアを得ることができる。第
２図ａは従来のスター、第２図ｂは本発明のスタ
ーの例を示す。以下に実施例について本発明を説
明する。
（OH）2＋４（NH4）2SO4＋6CO2＋2H2Oこれを焼
成するとガンマ酸化アルミニウムを経てアルフア
酸化アルミニウムが得られる。この酸化アルミニ
ウム粒子が非常に微細であり、この微細粒子が凝
集し難く、２次粒子はすべり易い為に非常に焼結
し易い。この原料を用いることにより原料棒は低
温で高密度に焼結でき酸化クロム、酸化第二鉄、
酸化ニツケル、酸化チタン等を均一に固溶するこ
とができ、溶融帯中に気泡を生ずることもなく結
晶中に気泡を含有することもなく完全な結晶を得
ることができ、完全なスターの生じるスタールビ
ー及びスターサフアイアを得ることができる。第
２図ａは従来のスター、第２図ｂは本発明のスタ
ーの例を示す。以下に実施例について本発明を説
明する。
実施例
アルミニウムカーボネートハイドロオキサイド
アンモニウムを1280℃で１時間焼成して得た酸化
アルミニウムに酸化クロム及び酸化チタンを乳鉢
で混合した後ゴム製袋に充填し2000Kg/cm2の静水
圧で棒状に成型した。この棒状原料を、1600℃で
２時間焼結した。この原料棒を回転楕円面鏡内に
セツトし赤外線を集中して単結晶化した。得られ
た単結晶を1300℃で２時間熱処理して完全なスタ
ーの生じるスタールビーを得た。
アンモニウムを1280℃で１時間焼成して得た酸化
アルミニウムに酸化クロム及び酸化チタンを乳鉢
で混合した後ゴム製袋に充填し2000Kg/cm2の静水
圧で棒状に成型した。この棒状原料を、1600℃で
２時間焼結した。この原料棒を回転楕円面鏡内に
セツトし赤外線を集中して単結晶化した。得られ
た単結晶を1300℃で２時間熱処理して完全なスタ
ーの生じるスタールビーを得た。
第１図は本発明の基本原理を説明する図であ
る。第２図は本発明の効果を説明する図である。 １……回転楕円面鏡、２……ハロゲンランプ、
３……溶融帯、４……原料棒、５……結晶。
る。第２図は本発明の効果を説明する図である。 １……回転楕円面鏡、２……ハロゲンランプ、
３……溶融帯、４……原料棒、５……結晶。
Claims (1)
- １ 回転楕円鏡体と、その中で各々逆方向に回転
し又上下動しうる上回転軸と下回転軸、及び加熱
ランプを有する赤外線加熱炉を用いたスタールビ
ー及びスターサフアイアの製造方法において、酸
化クローム、酸化鉄、酸化ニツケルの１種もしく
は複数種の粉末と、アルミニウムカーボネイトハ
イドロオキサイドアンモニウムを焼成して得られ
た酸化アルミニウム粉末と、星彩線を形成する酸
化チタンの粉末とを混合し、前記混合粉末を棒状
に圧縮成形した後焼結して原料棒を形成し、前記
原料棒を前記上回転軸に固着し、前記下回転軸に
前記原料棒端部の溶融帯部を接着し、次いで前記
上下回転軸を下方向に移動させることにより前記
下回転軸上に単結晶を形成して成るスタールビー
及びスターサフアイアの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12706778A JPS5556100A (en) | 1978-10-16 | 1978-10-16 | Production of star ruby or star sapphire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12706778A JPS5556100A (en) | 1978-10-16 | 1978-10-16 | Production of star ruby or star sapphire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5556100A JPS5556100A (en) | 1980-04-24 |
| JPS6128637B2 true JPS6128637B2 (ja) | 1986-07-01 |
Family
ID=14950758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12706778A Granted JPS5556100A (en) | 1978-10-16 | 1978-10-16 | Production of star ruby or star sapphire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5556100A (ja) |
-
1978
- 1978-10-16 JP JP12706778A patent/JPS5556100A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5556100A (en) | 1980-04-24 |
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