Композиция для изготовления искусственного камня цвета бирюзы

 

Изобретение относится к изготовлению искусственных камней для ювелирной промышленности и декоративно-прикладного искусства. Композиция содержит следующие компоненты, мас. % : ортофосфорная кислота 37 - 39,0; гидроксид алюминия 47 - 49; сульфат меди 1 - 2; коллоидный кремнезем 2 - 8; оксид меди 2 - 6; сульфат хрома остальное. Композицию готовят следующим образом. Смешивают оксид меди, коллоидный кремнезем, сульфат меди, ортофосфорную кислоту. В размешанную смесь добавляют сульфат хрома и гидроксид алюминия. Плотность композиции 2,34-2,37 г/см³ , твердость по шкале Маоса 5 - 5,5, полируемость хорошая, цвет полученного камня голубой, сине-голубой, зеленовато-голубой. 1 табл.

Изобретение относится к области изготовления искусственных камней и может быть использовано, например, в декоративно-прикладном искусстве и ювелирной промышленности для производства искусственного поделочного камня цвета бирюзы.

Поделочный камень, используемый в ювелирной промышленности, должен иметь равномерную структуру и удовлетворительные технологические эксплуатационные свойства, сходные со свойствами природных камней.

Известна композиция для изготовления искусственного поделочного камня цвета бирюзы, включающая алюмохромофосфатное связующее (содержащее оксиды фосфора, алюминия, и хрома), карбамидную смолу, диоксид кремния (дегидроксилированный) и кобальт синий при следующем соотношении компонентов, мас. % : алюмохромофосфатное связующее 10,0-50,0 карбамидная смола 29,5-84,9 диоксид кремния 5,0-20,0 кобальт синий 0,1-0,5 Для получения из этой композиции искусственного поделочного камня цвета бирюзы используют диоксид кремния с удельной поверхностью 2500-3000 см²/г, дегидроксилированный.

При этом алюмофосфатное связующее содержит соединения фосфора, алюминия и хрома в виде оксидов при следующем соотношении: = 2-2,4 Компоненты композиции смешивают до получения однородной массы в течение 30-40 с и отверждают в течение 2-3 мин.

Получают камнеподобный материал с восковым блеском цвета "мертвой бирюзы".

Полученный материал, испытанный через 24 ч, имеет прочность на сжатие 450-500 кГс/см².

Эта композиция не позволяет получать искусственные камни с окраской, соответствующей цветовой гамме природной бирюзы.

Кроме того, поскольку в состав этой композиции входит карбамидная смола, отверждение происходит очень быстро и получаемый материал недостаточно хорошо обрабатывается.

Наиболее близким техническим решением является композиция для изготовления искусственного камня цвета бирюзы.

Эта композиция содержит компоненты при следующем соотношении, мас. % : гидроксид алюминия 50-60 ортофосфоpная кислота 36-44 ацетат или нитрат, или сульфат, или хлорид меди (II) 4-6 Искусственный камень получают из этой композиции следующим образом. Сначала смешивают при нагревании соль меди и ортофосфорную кислоту. Затем в полученный раствор вводят гидроксид алюминия. Получают бирюзовый камень гладкой структуры. Показатель его предела прочности через 28 сут составляет 180-220 кгс/см², а через 6 месяцев 350-600 кгс/см².

Камень используют в качестве строительного материала, а именно вяжущего.

Но он не используется в ювелирной промышленности и декоративно-прикладном искусстве, так как по свойствам напоминает стекло, не ценится потребителем.

Цель достигается тем, что композиция для изготовления искусственного камня цвета бирюзы, содержащая ортофосфорную кислоту, гидроксид алюминия и сульфат меди, дополнительно содержит коллоидный кремнезем, оксид меди и сульфат хрома при следующем соотношении компонентов, мас. % : ортофосфорная кислота 37-39 гидроксид алюминия 47-49 сульфат меди 1-2 коллоидный кремнезем 2-8 оксид меди 2-6 сульфат хрома остальное Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая композиция для изготовления искусственного камня, имеющего цвет, соответствующий любому цвету полной цветовой гаммы природной бирюзы, пригодно для использования в ювелирной промышленности и декоративно-прикладном искусстве, отличается от известной введением новых компонентов, а именно коллоидного кремнезема, оксида меди и сульфата хрома.

Для экспериментальной заявляемой композиции были подготовлены смеси компонентов (см. таблицу).

Если количество ортофосфорной кислоты в составе композиции будет превышать 39 мас. % , то получаемый из нее камень будет излишне пластичен, а если это количество будет менее 37 мас. % , то получаемый камень будет цементообразным, трудно поддающимся обработке.

Если количество гидроксида алюминия в составе композиции будет превышать 49 мас. % , то получаемый камень будет иметь нежелательный цвет, не соответствующий цвету природной бирюзы, а если это количество будет менее 47 мас. % , то повышается хрупкость получаемого из нее камня.

Увеличение количества сульфата, а также оксида меди в составе предлагаемой композиции более количеств, соответственно 2 и 7 мас. % , приводит к получению камня фиолетовой окраски, а снижение этих количеств менее 1 и 3 мас. % соответственно снижает интенсивность окраски получаемого камня и также ухудшает его декоративные свойства.

При увеличении количества коллоидного кремнезема в составе заявляемой композиции выше 10 мас. % из нее получают не камень, а сыпучий материал, а при уменьшении этого количества менее 5 мас. % также ухудшаются физико-механические свойства получаемого камня из-за излишней его пластичности.

Полученную композицию выдерживают, формируют из нее заготовки, а затем отверждают до возникновения водостойкости.

Полученный камень имеет красивую окраску, соответствующую любому цвету природной бирюзы, и физико-механические характеристики, позволяющие использовать его в ювелирной промышленности и декоративно-прикладном искусстве.

В таблице представлены свойства искусственного камня, полученного из некоторых вариантов предлагаемой композиции с различным соотношением компонентов.

Из таблицы следует, что заявляемая композиция позволяет получить искусственный камень, по физико-механическим свойствам и внешнему виду пригодный для использования в ювелирной промышленности и декоративно-прикладном искусстве.

Кроме того, получаемые искусственные камни могут иметь любой из цветов природной бирюзы.

Формула изобретения

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО КАМНЯ ЦВЕТА БИРЮЗЫ, включающая ортофосфорную кислоту, гидроксид алюминия и сульфат меди, отличающаяся тем, что, с целью повышения твердости по шкале Маоса и расширения цветовой гаммы камня, она дополнительно содержит коллоидный кремнезем, оксид меди и сульфат хрома при следующем соотношении компонентов, мас. % : Ортофосфорная кислота 37 - 39 Гидроксид алюминия 47 - 49 Сульфат меди 1 - 2
Коллоидный кремнезем 2 - 8
Оксид меди 2 - 6
Сульфат хрома Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1