专利名称：超天然宝石建筑材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种超天然宝石建筑材料及其制造方法，尤其是一种具有宝石那样的立体感、光泽感、反光感，以及具有色彩斑澜、神秘而又丰富多变的质感，既保持了天然水晶对人体的保健作用及耐磨性，而又能进行大规模生产，制成大块或圆柱形的建筑材料。
随着建筑材料的不断开发，人造花岗石，人造石板等材料陆续出现，日本发明专利(专利号昭-59-7346)《合成石材的成形方法》在1984年4月25日公开了一种以装饰性的大理石、花岗岩碎块和补强短纤维为主要填充料，以水玻璃为粘结剂制成板材或装饰材料。中国也有类似花岗石的树脂产品。这些产品的缺点是死板，无立体感，无论多高的印刷技术也制造不出花岗石、宝石给人以看不透晶体有多深远，感不尽其自然颜色在变化和运动中的质感。它们的粘结剂变化大，易变形，使用寿命不能永久。即使是天然花岗石、大理石也常出现每块色差，造成建筑物色调不统一，使宝石的美丽，珍稀及天然水晶的保健特性等都只能停留在一个很小的应用范围内。
本发明的目的在于提供一种超天然宝石建筑材料及其制造方法，使其具有天然宝石的性能、质感，又能进行大规模生产，用于建筑材料及器皿制品，家庭生活中应用可使人们享受到宝石的华贵及水晶的保健作用，又使现代建筑材料增添一种名贵而又适用的新品种。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的在一种超天然宝石建筑材料中，各原料的重量配比、粒度、颜色根据不同宝石或花岗石的纹理而定，其原料的重量百分比分别为石英微粉20～24％；彩色石英玻璃粒料15～17％；透明彩色玻璃粒15～17％；天然水晶粒20～24％；天然石材粒8～10％；其余为高熔点玻璃粉。
超天然宝石建筑材料的制作步骤依次为a、备料彩色石英玻璃粒的制造用熔融法，即在最高温度为1750℃的高电流低电压的电熔灶中，按照不同颜色所用的不同原料配方，将透明石英熔融染色为如同各种宝石的不同深浅的耐1700℃高温的彩色石英玻璃粒料；透明彩色玻璃粒的制造在能达到1400℃的可控温灶中，按照不同颜色所用不同的原料配方，熔融料解体为粒料；
天然水晶熔点1700℃，硬度7．2度，加工成粒料；花岗石颜色类同于所生产出的宝石色，硬度7度，熔点1700℃，加工成粒料；b、对于不同宝石和花岗石进行电子彩色分析，优选出至少三个浓度的同类颜色的数据，供制造石英染色和玻璃染色作为依据；c、熔融结晶成形首先用耐火材料制成不同形状和规格的能耐1700℃高温的耐火模具，然后根据备好的料，将耐高温达1700℃的石英彩色玻璃粒和高熔点玻璃粉及透明彩色玻璃粒、天然水晶粒、石英微粉及花岗岩按配比混合放入耐火模具中；最后在灶中烧结熔融，灶温1200℃～1400℃，分为预热段、高温段及退火段，从进灶到退火一般需24小时，若产品厚度大于2．5公分，则退火时间需相应延长，或将模具转入另一个保温退火道，慢慢退火、冷却、出灶，得到了粗品；d、精加工首先将粗品磨平，然后进行抛光而成为宝石般质感的建筑材料。
由于采取上述技术措施，用电熔石英的工艺制造出各种耐1700℃高温的类似天然红宝石、蓝宝石、翡翠等各种宝石的不同深浅的彩色的石英玻璃，并选择适用的天然水晶石，花岗石等作基本原料，按照不同类型宝石的色调、透明度、晶格、纹理、质感等，用电子分色，配料，配料中加入适量的石英微粉、高熔点玻璃粉及彩色玻璃粒，经真空结晶而得到美丽、豪华、逼真的具有天然宝石质感的大型建筑材料，可用工业化方法进行大规模生产。由于本发明是天然水晶、石英的熔融结晶体，因此保持了天然水晶的硬度，耐候性和保健特性，又具有宝石的天然质感，是一种新型的装饰建材。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
图1是本发明超天然宝石建筑材料的断面示意中，1．石英与玻璃透明结晶层 2．石英彩色玻璃粒 3．天然水晶 4．彩色玻璃粒熔团图1所示的超天然宝石建筑材料是由石英与玻璃透明结晶层1将石英彩色玻璃粒2、天然水晶3及彩色玻璃粒熔团4结晶为一整体的构造。
本实施例中各原料的重量百分比和基本特性要求如下原料 熔点(℃) 硬度(度)重量百分比 色彩浓度与种类石英微粉 1700 7．2 20％ 透明无色高熔点玻璃粉800～12006 20％ 透明无色彩色石英玻璃1700 7．2 15％ 三至五种浓度，单一透明色透明彩色玻璃粒 1200 6 15％ 三至五种浓度，单一透明色天然水晶(熔炼 1700 7．2 20％ 透明无色水晶、花岗石)天然石材1700 7 10％ 按宝石色选类同色(二氧化硅石材)本发明超天然宝石建筑材料可由单一色组成，对于由本发明汉白玉色的建筑材料制成的汉白玉圆柱壳，是由石英微粉与高熔点玻璃粉结晶为透明层，将白色二氧化硅白质岩石、天然水晶紧密地结晶为一个圆柱壳，在耐火圆形模具中成形。其原料及重量配比为1．石英微粉 18～22％透明与半透明2．天然水晶(熔炼水晶)20～30％透明与半透明3．白质二氧化硅岩石 20～40％块形、粒状、片状4．高熔点玻璃粉 其余透明若将上述实施例中的二氧化硅的颜色改为其它颜色，则可成为其它颜色的单一色超天然宝石建筑材料。
本实施例超天然宝石建筑材料的制作工艺步骤如下用电熔石英设备将透明石英熔融染色为各种宝石的不同深浅的彩色石英玻璃粒料，用电子分色排出不同宝石的色调，优选出三种浓度的宝石色，作为生产石英玻璃彩色配料的依据，再选择适用的水晶石，花岗石等加工成粒料备用。按电子分色数据给出的量进行配料，按配方配制出不同宝石的混合料放入模具中。模具是用耐火材料制成所需形状和尺寸大小，对于大板材可做成1．2米宽、2．2米长、厚度3公分，上模为盖、下模为托料盘。上模留有排气孔，用耐火泥将上下模接口密封。当温升达1200℃时，盘中空孔及料中空气排除，呈高温、高压、真空状，使产品没有气泡。
在灶中进行结晶熔融，分为预热段，高温段和退火段，全长80米，从进灶到退火时间为24小时。在结晶熔融过程中，高温灶灶温1400℃，使高熔点玻璃粉在1200℃熔化为流体的结晶物，高熔点彩色玻璃粒成为熔化的团状色团，将熔点为1700℃的未熔化的天然水晶粒，彩色石英玻璃晶体等紧密包裹起来，结晶为一个整体，保持了天然水晶的硬度及各种耐候性。其形状根据耐火模具而定，其色差依靠电子分析称量配比而统一。
透明的彩色玻璃粒在温度达1200℃～1400℃时粒料熔化，但它不能流动，它的边缘与透明无色的石英微粉及高熔点玻璃粉熔液结合，显现为色团状，使宝石材料产生了丰富多变的过渡色。
最后经过退火，冷却、出灶得到了粗品，经磨平、切割、抛光而成。
在本发明工艺方法分段熔结成形过程中，高温段的停留时间和退火段的保温时间关系到产品的质量，因此必须用电脑优选出不同厚度产品在高温段停留的标准时间和退火段保温的标准时间。
本发明超天然宝石建筑材料也可以制成表面层是宝石级，而背部是填料，表面层的制作工艺与超天然宝石的制作工艺相同。这种材料的制作工艺步骤为a、用高熔点玻璃粉同石材粉粒先在耐火模具底部放上一层；b、放上一层备好的表面层的料；c、经高温熔结为整体；d、对表面层进行抛光。
用这种方法可以节约成本，厚度可相对调整。
本发明除了可制造超天然宝石大型建筑板材、圆柱体材料外，还可制造超天然宝石的各种制品，浴具等卫生器皿等。
权利要求
1．一种超天然宝石建筑材料，其特征在于所述的超天然宝石建筑材料的原料的重量配比、粒度、颜色根据不同宝石或花岗石的纹理而定，各原料的重量百分比分别为石英微粉20～24％；彩色石英玻璃粒料15～17％；透明彩色玻璃粒15～17％；天然水晶粒20～24％；天然石材粒8～10％；其余为高熔点玻璃粉。
2．根据权利要求1所述的超天然宝石建筑材料，其特征在于各原料的重量百分比分别为石英微粉20％；彩色石英玻璃粒料15％；透明彩色玻璃粒15％；天然水晶粒20％；天然石材粒10％；高熔点玻璃粉20％。
3．根据权利要求1所述的超天然宝石建筑材料，其特征在于所说的超天然宝石建筑材料可由单一色组成，对于汉白玉色的建筑材料其原料及重量配比为石英微粉18～22％；天然水晶20～30％；白质二氧化硅岩石20～40％；其余为高熔点玻璃粉。
4．根据权利要求3所述的超天然宝石建筑材料，其特征在于将二氧化硅岩石的颜色改为其它颜色，则可成为其它颜色的单一色超天然宝石建筑材料。
5．一种按权利要求1所述的超天然宝石建筑材料的制造方法，其特征在于该超天然宝石建筑材料的制作步骤依次为a、备料彩色石英玻璃粒的制造在最高温度为1750℃高电流低电压的电熔灶中，按照不同颜色所用的不同原料配方将透明石英熔融染色为如同各种宝石的不同深浅的耐1700℃高温的彩色石英玻璃粒料；透明彩色玻璃粒的制造在能达到1400℃的可控温灶中，按照不同颜色所用不同的原料配方，熔融料解体为粒料；天然水晶熔点1700℃，硬度7．2度，加工成粒料；花岗石颜色类同于所生产出的宝石色，硬度7度，熔点1700℃，加工成粒料；b、对不同宝石和花岗石进行电子彩色分析，优选出至少三个浓度的同类颜色的数据，供制造石英染色和玻璃染色作为依据；c、熔融结晶成形首先用耐火材料制成不同形状和规格的能耐1700℃高温的模具，然后将备好的料，按配比混合放入耐火模具中，最后在灶中烧结熔融，灶温1200℃～1400℃，分为预热段，高温段及退火段，从进灶到退火一般需24小时，若产品厚度大于2．5公分，则退火时间需相应延长，或将模具转入另一个保温退火道，慢慢退火、冷却、出灶，得到了粗品；d、精加工首先将粗品磨平，然后进行抛光而成为宝石般质感的建筑材料。
6．根据权利要求5所述的超天然宝石建筑材料的制造方法，其特征在于在结晶熔融过程中，高温灶灶温1400℃，使高熔点玻璃粉在1200℃熔化为流体的结晶物，高熔点彩色玻璃粒成为熔化的团状色团，将熔点为1700℃的未熔化的天然水晶粒、彩色石英玻璃晶体等紧密包裹起来，结晶为一个整体，其形状根据耐火模具而定，其色差依靠电子分析称量配比而统一。
7．根据权利要求5所述的超天然宝石建筑材料的制造方法，其特征在于透明的彩色玻璃粒，在温度达1200℃～1400℃时，粒料熔化，但它不能流动，它的边缘与透明无色的石英微粉及高熔点玻璃粉熔液结合，显现为色团状，使宝石材料产生了丰富多变的过渡色。
8．根据权利要求5所述的超天然宝石建筑材料的制造方法，其特征在于模具是用耐火材料制成所需形状和尺寸大小，对于大板材可做成1．2米宽、2．2米长、厚度3公分，上模为盖，下模为托料盘，上模留有排气孔，用耐火泥将上下模接口密封；当温升达1200℃时，盘中空孔及料中空气排除，呈高温、高压、真空状，使产品没有气泡。
9．根据权利要求5所述的超天然宝石建筑材料的制造方法，其特征在于在分段熔融成形的过程中，用电脑优选出不同厚度产品在高温段停留的标准时间和退火段保温的标准时间。
10．根据权利要求5所述的超天然宝石建筑材料的制造方法，其特征在于所说的超天然宝石建筑材料可以制成表面层是宝石级，而背部是填料；其制造工艺步骤为a、用高熔点玻璃粉同石材粉粒先在耐火模具底部放上一层；b、放上一层备好的表面层的料；c、经高温熔结为整体；d、对表面层进行抛光。
全文摘要
一种超天然宝石建筑材料及其制造方法,其主要原料为耐1700℃高温的彩色石英玻璃粒料,它被预制成具有类似各种天然宝石不同深浅的颜色,再配合适量的天然水晶,石英微粉,高熔点玻璃粉及彩色玻璃粒,将混合均匀的原料放入耐火模具送入灶中进行高温、高压、真空结晶,退火,磨平,抛光而得到美丽、豪华、逼真的天然宝石质感的大型建筑板材、圆柱建材,并可制成相应的制品、器皿。还保持了天然水晶对人体的保健作用及耐磨性,又能进行大规模生产。
文档编号C04B18/02GK1205992SQ9711512
公开日1999年1月27日 申请日期1997年7月23日 优先权日1997年7月23日
发明者钱宏诚, 张燕 申请人:钱宏诚, 张燕