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一种烟青玉颜色变浅的改色方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2017-05-12
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2017-09-29
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-09-11
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2037-05-12
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201710334195.7 申请日 2017-05-12
公开/公告号 CN107117988B 公开/公告日 2020-09-11
授权日 2020-09-11 预估到期日 2037-05-12
申请年 2017年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 C04B40/00 主分类号 C04B40/00
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 5 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 桂林理工大学 当前专利权人 桂林理工大学
发明人 于海燕 第一发明人 于海燕
地址 广西壮族自治区桂林市七星区建干路12号 邮编 541004
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 广西壮族自治区 申请人所在市 广西壮族自治区桂林市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京慕达星云知识产权代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
崔自京
摘要
本发明公开了一种简便可行的将颜色较深的烟青玉颜色变浅的方法。该方法的改色步骤如下:步骤一:制备样品,选取色调不同的青海烟青玉,制成大小和厚度相同的样品;步骤二:将样品上覆盖一种混合物,该混合物由催化剂及还原剂经研磨后按一定比例均匀混合组成,缓慢加热后,升温到800℃;步骤三:冷却阶段,冷却3小时后,即得到改色后颜色变浅的烟青玉。该方法操作简便,实现成本低。颜色变浅后的烟青玉价值提升到原来的数倍,具有极高的市场价值。
  • 摘要附图
    一种烟青玉颜色变浅的改色方法
  • 说明书附图:图1
    一种烟青玉颜色变浅的改色方法
  • 说明书附图:图2
    一种烟青玉颜色变浅的改色方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-09-11 授权
2 2017-09-29 实质审查的生效 IPC(主分类): C04B 40/00 专利申请号: 201710334195.7 申请日: 2017.05.12
3 2017-09-01 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种烟青玉颜色变浅的改色方法,包括如下步骤:步骤一:制备样品,选取色调不同的烟青玉,制成大小和厚度相同的样品;
步骤二:将样品上覆盖一种混合物,该混合物由催化剂与还原剂经研磨后按一定比例均匀混合组成,缓慢加热后,升温到800℃;所述的催化剂为溴化钾,所述的还原剂为草酸钠,所述草酸钠和所述溴化钾按照5:1的摩尔比混合;
步骤三:冷却阶段,冷却3小时后,即得到改色后颜色变浅的烟青玉。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及烟青玉的改色,属于矿物材料学的领域。

背景技术

[0002] 烟青玉是一种含结晶水的钙镁硅酸盐,盛产于我国青海,在矿物学上属于双链结构的硅酸盐,比较稳定。对烟青玉致色元素及致色机制研究比较滞后,多集中在致色元素为Fe2+、Fe3+等,致色机制一般为Fe2+、Fe3+的电子跃迁。
[0003] 烟青玉是软玉的独特品种,颜色深浅差别很大,颜色较浅的烟青玉呈现淡青色,较深的呈现深青色,原料市场价格为2000元/公斤;颜色较浅的烟青玉价值较高,原料市场价格为5000元/公斤,但产量较少,市场需求较大。
[0004] 但对颜色较深的烟青玉的改色研究,经查阅各种文献和资料,尚未见任何此方面的报道。

发明内容

[0005] 发明创造的目的:将颜色较深的烟青玉颜色变浅,以提高其品质和价值档次,是我们发明的主要目的。为了实现发明目的,本发明提供了一种颜色较深的烟青玉改色的方法,是一种简单可行的提升颜色较深的烟青玉市场价值的方法,主要改色步骤如下:
[0006] 步骤一:制备样品,选取色调不同的烟青玉,制成大小和厚度相同的样品;
[0007] 步骤二:将样品上覆盖一种混合物,该混合物由催化剂与还原剂经研磨后按一定比例均匀混合组成,缓慢加热后,升温到800℃;
[0008] 步骤三:冷却阶段,冷却3小时后,即得到改色后颜色变浅的烟青玉。
[0009] 其中催化剂为卤化盐,所述的还原剂分别为草酸钠。
[0010] 所述的卤化盐为溴化钾,草酸钠和溴化钾按照5:1的摩尔比比例混合。
[0011] 本发明所取得的有益效果:
[0012] (1)本发明所述的一种烟青玉的改色方法,利用多种方式的加热手段,分别在不同温度下观察颜色的变化,力求在不影响烟青玉质地的情况下,实现烟青玉颜色变浅。
[0013] (2)本发明的该色方法,工艺简便,操作性强,实现成本低,具备商业化应用的巨大前景。

实施方案

[0016] 以下结合实施例对本发明做进一步说明,但下述实施例对本发明的保护范围并无明确限制。
[0017] 实施例1
[0018] 步骤1:样品制备
[0019] 选取质地细腻,颜色在标准光源(色温为4874K)下,在R、G、B滤色镜下观察,色调RGB为(126.133.139)的烟青玉样品1和样品2,折射率为1.600,静水密度为2.92g/cm3,硬度2
HRA为116.2(测三点,取平均值),磨成1cm的薄片,厚度为0.5cm。
[0020] 步骤2:还原环境下加热
[0021] 将草酸钠(还原剂)和溴化钾按照5:1比例混合后,在玛瑙研钵中,研磨成粉末,并混合均匀。将样品1放入装有该种混和粉末,带盖的直径为20cm刚玉氧化铝的坩埚中,加少量蒸馏水。加热到一定温度后,草酸钠分解,放出CO,构造良好的还原环境,残余的成分为碳酸钠,熔点高于800℃,不影响反应的进行。在还原环境中加热,设置升温速度为10℃/min,升温到800℃。
[0022] 步骤3:冷却过程
[0023] 冷却3-4小时后,取样观察并相应表征。
[0024] 品质没有明显变化,颜色变浅RGB(113.115.125),质地变化不大,折射率略微降低,为1.595,静水密度为2.90g/cm3,硬度HRA为112.2(测三点,取平均值)。
[0025] 实施例2
[0026] 实施例2为不同环境下的对比实施例,用于与本发明的实施例即实施例1做比较。
[0027] 步骤1:样品制备
[0028] 采用与实施例1相同的样品。
[0029] 步骤2:氧化加热过程
[0030] 将高氯酸钾(氧化剂)和氯化钾(催化剂)按照4:1比例混合后,在玛瑙研钵中,研磨成粉末,并混合均匀。将样品2放入装有该混合粉末,带盖的直径为20cm刚玉氧化铝的坩埚中,加少量蒸馏水。加热到一定温度后,氧化物分解,放出氧气,构造良好的氧化环境,残余的成分氯化钾与前面添加的催化剂成分相同,有利于反应的进行。在氧化环境中加热,设置升温速度为10℃/min,升温到800℃。
[0031] 步骤3:冷却3-4小时后。
[0032] 取样观察,颜色变化不大RGB(121.128.135),质地变化不大,折射率略微降低,为1.590,静水密度为2.89g/cm3,硬度HRA为110.8(测三点,取平均值)。
[0033] 对实施例所得产物及原样分别进行表征并作对比分析。
[0034] 紫外-可见光谱表征(图1),在437nm和560nm处有两个吸收峰,600nm后有吸收带,其中560nm为最强峰,吸收黄绿色的光,呈现紫色,600nm后的吸收带吸收黄橙色的光,呈现蓝色,从而使烟青玉呈现特有的蓝紫色。而437nm为次要峰,吸收紫色的光,致使烟青玉的色调变暗。437nm是八面体场中Fe3+基态谱项6A1g到激发态谱项4Eg+4A1g的自旋禁戒跃迁产生的2+ 4+ 3+ 2+ 4+
吸收。在蓝色刚玉中,Fe 和Ti 分别取代两个共棱[Al06]八面体中的Al ,构成Fe →Ti 离子对。它们的原子轨道相互重叠,形成分子轨道σ和σ*。二者之间的电子跃迁产生560nm处的吸收峰。烟青玉为双链的硅酸盐,[Si04]四面体角顶相连,构成一相延伸的双链。阳离子Fe2+、Fe3+、Mn3+、Ti4+等占据M1、M2、M3晶位,它们均做六次配位构成配位八面体,共棱连接。因此可以构成Fe2+和Ti4+离子对,形成560nm处的吸收峰。而600nm后的吸收带主要是由于Fe2+→Fe3+之间的电荷转移。
[0035] 在还原环境下加热样品,紫外可见光谱表征(图1),可见437nm、560nm处的吸收峰都减弱,从而导致颜色变淡。样品电子顺磁能谱表征,八面体中的Fe3+的含量减少(图2),致使437nm处的吸收峰的强度减弱。在烟青玉中Fe2+的含量远远大于Ti4+的含量(表1),因此,Fe2+和Ti4+离子对的浓度主要取决于Ti4+的含量,在还原环境下,部分Ti4+被还原成Ti3+,从4+ 2+ 4+
而导致Ti 含量降低,Fe 和Ti 离子对的浓度也减少,560nm处的吸收峰也减弱。而600nm后的吸收带明显减弱,主要由于Fe3+含量减少,而导致Fe2+和Fe3+离子对减少(Fe2+的含量远远高于Fe3+,Fe2+和Fe3+离子对数目主要取决于Fe3+的含量)。
[0036] 在还原环境下加热烟青玉,会出现明显的褪色。
[0037] 在高温下,在一定蒸气压下,能减少结晶水的脱失,减弱加热对品质的影响。高温,离子的动能增大,活性增强,卤化物中K+可以取代八面体上的阳离子Mg2+、Fe2+、Fe3+或Ti4+,由于K+的离子半径(r=133pm)较大,一个K+占据八面体中阳离子的位置,而另外一个K+会成为间隙阳离子进入晶格,这样每进入两个K+,就会留下一个阴离子O2-的空位,造成晶体内的组分缺陷,也会是晶格畸变而活化,导致八面体位置上的部分阳离子受阴离子空位的吸引,而成为间隙阳离子。在还原环境中,间隙中的Fe3+(55pm)和Ti4+(61pm)被还原Fe2+(78pm)和Ti3+(67pm),离子半径变大。在样品冷却后,由于受到晶体最小内能的限制,八面体中K+脱离出晶格,而离子半径增大的Fe2+和Ti3+很难重新回到八面体空隙中,而导致八面体中Fe3+和Ti4+数量的减少。
[0038] 在氧化环境下加热样品,紫外可见光谱表征(图1),可见437nm、560nm处的吸收峰及600nm后的吸收带都加强,样品电子顺磁能谱表征,八面体中的Fe3+的含量增加(图2),致使437nm处的吸收峰增强。在氧化环境下部分Ti3+可以氧化成Ti4+,导致Ti4+含量增加,Fe2+和Ti4+离子对的浓度也增大,相应的560nm处的吸收峰也会增强。而600nm后的吸收带增强,是由于在氧化环境中Fe3+的含量增加,Fe2+和Fe3+离子对增加(Fe2+的含量远远高于Fe3+,Fe2+和Fe3+离子对数目主要取决于Fe3+的含量)(表1)。由紫外可见光谱(图1)可得,在氧化环境下加热样品,437nm和560nm处的吸收峰对颜色的影响,互相抵消,而600nm后的吸收带的增强幅度很弱,这也是在氧化条件下加热样品,颜色变化不明显的原因。
[0039] 而将样品放置到加有少量蒸馏水的卤化物的粉末中,在高温下,在一定蒸气压下,能减少结晶水的脱失,影响品质。高温下,卤化物中K+可以取代八面体上的阳离子,由于K+的离子半径(r=133pm)较大,一个K+占据一个八面体空隙位置,而另外一个K+会成为间隙阳离子进入晶格,这样每进入两个K+,就会留下一个阴离子O2-的空位,造成晶体内的组分缺陷,2+ 2+ 3+ 4+
也会是晶格畸变而活化,从而导致八面体位置上的阳离子如Mg 、Fe 、Fe 或Ti 等进入晶体间隙,成为间隙阳离子。在氧化氛围中,Fe2+(78pm)和Ti3+(67pm)被氧化成Fe3+(55pm)和Ti4+(61pm),离子半径减小。在样品冷却后,这些离子半径变小的离子,更易回到八面体位置上,而导致Fe3+和Ti4+离子数量的增加。
[0040] 在氧化氛围中,由于离子活性的增强,八面体位置上的Fe2+(78pm)也可能直接氧化成Fe3+(55pm),其中每3个Fe3+取代2个Fe2+,从而产生一个阳离子空位,在化学式上表示为FeO1+X,阳离子空位显负电性,相当于一个O2-离子的电荷,取代后的Fe3+相当于正一价阳离子,最外层电子层有1个活性很强的电子,这个电子能力较高,从基态跃迁到激发态后,能吸收560nm左右的光,当样品冷却后,这些电子从激发态回到基态,释放这部分能量,而产生一定颜色的可见光,这也是560nm处吸收峰增强的原因。
[0041] 两种情况下的产物相关指标比较如下:
[0042]
[0043] 可见,按照本发明方法制备的产物,颜色显著变浅,实现了本发明的目的。

附图说明

[0014] 图1为原样与高温还原环境下的具体实施例及高温氧化环境下的对比实施例改色后的样品的紫外-可见光谱表征对比图;
[0015] 图2为原样与高温环境下的具体实施例及高温氧化环境下的对比实施例改色后的样品Fe3+电子顺磁能谱表征对比图;
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