蓝色超单晶刚玉及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101906663A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101906663101906663A(43)申请公布日2010.12.08(21)申请号201010247588.2(22)申请日2010.08.09(71)申请人西峡县正弘单晶刚玉有限责任公司地址474572河南省南阳市西峡县丹水镇交通路1号(72)发明人王虎山史萌明李保生王冬林王毅敏王毅青(74)专利代理机构郑州红元帅专利代理事务所(普通合伙)41117代理人季发军(51)Int.Cl.C30B29/20(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称蓝色超单晶刚玉及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种蓝色超单晶刚玉及其制备方法，将1吨的氧化铝粉、锐钛型钛白粉、钛石粉、氟化铝、二氧化锆粉混合、熔炼、降温凝固、开炉破碎、磁选除杂、筛选、二次磁选除杂：再用磁选机磁选即得蓝色超单晶刚玉。因为不使用铁矿石，在冶炼过程中无烟无气味，产品加工过程无硫化氢气体，生产全过程不污染环境；因为本制备方法中加入了适量二氧化锆，二氧化锆和氧化铝以晶体结合的形式出现，真比重、颗粒度明显增加，化学性质更稳定，强度达到33N，密度达到4.02g/3cm，单晶刚玉内Al2O3含量高达99.55％以上，各种杂质更低。CN10963ACN101906663ACCNN110190666301906666A权利要求书1/1页1.一种蓝色超单晶刚玉，其特征在于：其成份及所占质量百分比如下，99.45％～99.60％质量的AL2O3，0.015％～0.045％质量的Fe2O3，0.20％～0.35％质量的TiO2，0.015％～0.035％质量的SiO2，0.02％～0.045％质量的CaO，0.005％～0.015％质量的MgO，0.005％～0.015％质量的K2O，0.07％～0.20％质量的ZrO2。2.如权利要求1所述的蓝色超单晶刚玉，其特征在于：其成份及所占质量百分比如下，99.54％质量的AL2O3，0.03％质量的Fe2O3，0.24％质量的TiO2，0.02％质量的SiO2，0.03％质量的CaO，0.01％质量的MgO，0.01％质量的K2O，0.12％质量的ZrO2。3.一种蓝色超单晶刚玉的生产方法，其特征在于：它包括如下步骤：a.混料：将1吨的氧化铝粉、锐钛型钛白粉2～4kg、钛石粉6～10kg、氟化铝7～13kg、二氧化锆粉4～7kg混合；b.熔炼：将混合后的原料投入电弧炉，加热到2000℃～2600℃，持续加热25～32小时；c.降温凝固：熔炼后室温下静置3～6日，使其充分凝固；d.开炉破碎：将炉子打开，先用锤将刚玉擂成小块，之后用反击破将其击碎；e.磁选除杂：用磁选机将刚玉砂中的磁性杂质选出；f.筛选：用适当目数的筛子对磁选出的碎粒分类；g.二次磁选除杂：再用磁选机磁选即得蓝色超单晶刚玉。4.如权利要求3所述的蓝色超单晶刚玉的生产方法，其特征在于：它包括如下步骤：a.混料：将1吨的氧化铝、锐钛型钛白粉3kg、钛石粉8kg、氟化铝10kg、二氧化锆5.2kg混合；b.熔炼：将混合后的原料投入电弧炉，加热到2350℃，持续加热28小时；c.降温凝固：熔炼后室温下静置5日，使其充分凝固；d.开炉破碎：将炉子打开，先用锤将刚玉擂成小块，之后用反击破将其击碎；e.磁选除杂：用磁选机将刚玉砂中的磁性杂质选出；f.筛选：用适当目数的筛子对磁选出的碎粒分类；g.二次磁选除杂：再用磁选机磁选即得蓝色超单晶刚玉。2CCNN110190666301906666A说明书1/3页蓝色超单晶刚玉及其制备方法技术领域[0001]本发明属于单晶刚玉的生产方法技术领域，特别涉及一种蓝色超单晶刚玉及其制备方法。背景技术[0002]传统的单晶刚玉的生产方法是采用铝矾土、黄铁矿和含碳物质为原料，混合后送入电弧炉熔炼，在高温下产生Al2O3，之后冷却电炉，刚玉单晶体从熔液中析出。但是原生产方法存在很大的问题，一是在炼制的过程中会向空气中分解、排放大量的二氧化硫气体，在水解的过程中产生大量的硫化氢气体，硫化氢气体对各类金属(铜、锌)导线、各类电器的腐蚀程度惊人，各类导线不出3月即会成为锈粉而脱断，对人体健康有害，对大气造成污染，排放到水中大量深沉物，污染下游水源。二、原生产方法生产的单晶刚玉做成砂轮以后，有铁斑和收缩现象，收缩的结果是在砂轮上出现非正常的裂纹、变形，严重影响砂轮的作业能力和作业效果，在出厂之前需要进行大量的砂轮切磨整形，大大增加其生产成本；另外，原生产方法的能耗大，生产每吨单晶刚玉需要耗电6000度。三、近两年单晶刚玉的生产工艺取得了大的突破，采用了全新的无铝矾土、黄铁矿配方，实现了有效的无污染生产，而且单晶刚玉也由灰单晶变成稳定的蓝单晶，强