三、产业化人工宝石的深化研发问题
合成钻石、合成水晶、合成碳硅石和合成大尺寸无色蓝宝石,主要用于科技工程技术上,与宝石行业的要求不同,在这里不予讨论 。
1.焰熔法合成红宝石、蓝宝石
当前焰熔法生长红宝石、蓝宝石已经达到相当大的规模,世界年产量达1000多吨,中国的产量为300多吨,占世界产量的1/3左右 。但是晶体质量有待提高,而且生产成本仍然很高,要想把产业再向前推进,必须解决充分利用有关化工厂富余的氢、氧气体能源和努力提高单炉的日产量 。
利用化工厂富余氢气,是直接改变高电耗的问题;按过去电解水获取氢,生产1kg红宝石要用1100kW·h电,由于电价的提高,使生产成本很高 。改用化工厂富余的氢,节电很可观 。但氢气的纯化必须提高,否则影响宝石的质量和成品率 。
提高单炉日产量的研发内容是指,改变设备结构和生产工艺 。在目前单炉日产6个70~80g的红宝石产量的基础上把晶体的直径稍为加大,晶体的长度加长,如炉膛加大,提高炉子的保温能力,适当扩大气体喷嘴口径和供气的稳定性,改善火焰温度分布,提高原料纯度和细度等措施,这是研发工作的重要内容,是一个系统工程的研发,创新有空间,有望提高晶体质量和提高单炉日产量2倍左右,可见潜力很大,值得重视,特别是产品要与市场要求密切结合 。
2.合成立方氧化锆的深化研发
合成立方氧化锆在我国已形成一个产业,当前产量居世界首位 。由于市场价格比较低,厂家承受压力较大 。
当前应该重视研发附加值大的新品种,减少一些低值产品的生产 。产品的颜色很重要,祖母绿色的、伦敦蓝色的、海蓝色的和胭脂红色的合成立方氧化锆都是很受欢迎的,而且它们的价格也高些,所以研发人们喜爱的新色调的立方氧化锆是引导合成立方氧化锆生产不断发展的课题,因为立方氧化锆的折射率高、色散大、硬度高,且易于规模生产,特别是性价比高,远非其他人工宝石所能比拟的,在这个基础上引入人们喜爱的颜色,必然会长盛不衰 。
图7 祖母绿色的YZrO2
合成立方氧化锆生产是用电大户,用电问题一直困扰着生产厂家,把生产厂搬到有低价电的偏远山区,是暂时可行的办法,但终不是长久之计 。研究降低单产电耗是不容忽视的问题,早期生产的电耗约200kW·h/kg晶体,近期电耗降至约80kW·h/kg晶体 。现在有望降到低于60 kW·h/kg晶体,降低电耗是许多因素的综合结果,设备的改革,特别是采用晶体管高频发生器有重要作用 。
参考文献
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【盐城市鹏悦电子材料有限公司怎么样?】Chandra P.Khattak,Frederick Schmid.2001.Growth of wourd’s largest sapphire crystals.Journal of crys-tal growth.225,572~579.
Geology,198B,Lesson 9:Synthetics and simulants.
http://www.bwsmigel.info/Lesson 9/DE Synthetics.Simu-lants.html
Synthetic and Simulant,http://www.gemscape.com/html/simulants.htm
粘接蜡的使用方法粘接蜡的使用方法:本产品使用方法简单,只需要选择合适温度熔点的蜡,加热晶片承载盘至蜡的融化温度,然后在均匀涂抹蜡在承载盘上面,放入需要加工的物体,然后施加适当压力冷却至室温,既可以进行抛光加工或者其他表面加工过程 。
粘结蜡适用于半导体材料如硅片,锗片,砷化镓,蓝宝石衬底片,碳化硅,铌酸锂,钽酸锂,蓝宝石,光学玻璃,特殊物体等的加工过程 。本产品的热伸缩系数小,适合作为精密加工过程中的粘结物质 。
特点
1、高效:本产品流动性好,适合做精密抛光工艺以及以其加工过程中使用 。
2、方便:使用工艺简单,适用能力强,只需要适当温度既可以使用,而且有多种熔点蜡供大家选择 。
3、粘接力强,在蜡件表面附有离型剂的情况下,可直接使用 。
4、强度高,在蜡件组树、修补、清洗及干燥的过程中无断落现象 。
5、相溶性良好,与模型蜡等蜡料混合后,不影响蜡料性能及性质 。
6、代替传统工艺中用电烙铁进行组树及蜡件的焊接,消除了因用电烙铁进行组树蜡件焊接时所产生的浓烟及表面缺陷的现象 。
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