用失蜡法来生长出定制化形状蓝宝石的可能性?

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我们公司是做失蜡铸造用的高精度蜡模的(表面光洁度0.8微米),最近看到国内钢研要建设全球最大的蓝宝石生产基地,想到能不能用失蜡法来生长出定制的形状的蓝宝石。 我们公司现在在寻找蓝宝石生长方面相关的科研院所、企业进行相关合作,目前对这个项目是准备进行投资,做实验来验证这个方案。 我设想的具体流程是这样: ①我们用蜡打印出设计的三维模型,比如一块心形蓝宝石的三维模型,这样就有一块心形的高精度蜡模; ②用熔覆材料(首饰行业用的是石膏水),蓝宝石生长时肯定要能耐更高温度的熔覆材料,而且还要保证精度不会损失太多; ③熔覆材料凝固以后将其烘培,将蜡模完全烧至气化,并且抽真空; ④将蓝宝石在蜡模气化后留下的空腔内生长,生长完冷却后敲碎熔覆材料,然后得到设计的心形蓝宝石,蓝宝石再经过抛光即可。 请问各位大神这样做的可行性?由于我大学是学金属材料的,所以对蓝宝石这种无机超硬材料不怎么了解,还请各位大神指导 这个流程中的“熔覆材料”和生长过程的控制,还有后期的加工都是需要解决的问题,当然这些问题对于专业人士来说可能都很简单。还请各位大神来解惑,当然要是有朋友有合作实验的意向,我们也可以提供相应的支持。

2017年12月9日 4 条回复 1067 次浏览

发起人:张硕 管理专家

回复 ( 4 )

  1. Christo Mono
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    长了几年的蓝宝石,搞过几年粉末冶金,学术民科

    我觉得,写专利可以,实际做挺难。

    先说模具,难熔金属的模具很难精度高,假设你说的精度和我理解的一样哈。

    再说蓝宝石,单晶没有韧性和延展性的,稍有不爽,它就裂。

    晶体的生长,要有温度梯度驱动,形状越复杂,温度场越难设计。

    现在主流是轴对称热场,晶体截面是圆的,有人也试过方形的,难度已经很大。三维的心形分布,可能难度更大。

    由于晶体和熔体和模具膨胀系数,体积都不同,所以模具里生长会造成一些麻烦,另外,脱模也够麻烦,还是那个事如果温度分布不好,有的地方长的快有的慢,粘模脱不开是肯定的。

    另外,可以搜索一下sapphire dome,如果没拼错,这个军用比较多的,没有哪个国家是直接长球的,要费劲磨抛,半球磨抛挺难的,国内做好的不多的。

    当然,如果是简单的形状,高脚杯啊,五角星啊,这种的,品质要求也不高,也不是不可以,不过这种温度分布要求低,杂质分布不均匀,颜色可能就没那么好。

    看需求了,动动嘴开开脑洞没问题的。

  2. 徐驰
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    合成蓝宝石用的是铂坩埚,别的好像不行。还有,你这样做最大的问题是结晶。目前合成蓝宝石可用的方法有三种,焰熔法和水热法都需要籽晶,助溶剂法不需要。建议你看看助溶剂法合成蓝宝石的相关资料。由于材料学方面只是了解个皮毛,能说到的也就这么多了,抱歉。不过这个想法挺有意思的,有什么好的进展还望分享一下

  3. 杨恒宇
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    谢邀

    关于合成蓝宝石

    恩 本来是准备在专栏里写的

    现在就写一些也无妨

    失蜡法生长出定制的形状的蓝宝石

    首先想法不错 点个赞 之前跟我爹讨论过这个问题

    我问他能不能够打印(3D打印)出宝石

    他说我活在梦里…

    首先这个方法是行不通的 或者说目前来说行不通

    宝石的生长速度缓慢 切需要一定的压力和温度作为条件

    其次需要籽晶作为晶胚这样才有附着点来生长晶体

    第二 刚刚生长出来的晶体 特别是刚玉 你看起来长得很好 但其内部应力是很大的 轻轻受理就沿着宝石学方向裂开了

    —————————————————————————–

    我 刚刚有重新看了下你的1234步骤

    你的意思我重复一下你看是不是我理解的

    1首先做出一个蜡模

    2再在蜡模上附着耐高温磨具

    3然后高温将蜡模烧尽

    4里面生长晶体

    ——————————————————————————

    你是这个意思是么?

    如果我理解没错的话

    12部分没什么问题

    第3 4 部分中

    你需要解决的问题就是

    1 保证你的模具中氧气和氢气的比例是1:3

    2 氢气氧气燃烧温度要达到2500°C

    3 三氧化二铝(合成刚玉的原料)燃烧温度达到2050°C

    然后

    晶体是不会乖乖的按照模具生长的这是其一

    就算你解决了以上的问题后晶体生长成了你设定的心形状

    内部的应力会导致其极易破裂

    以上

    欢迎补充

  4. 匿名用户
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    你的想法很有意思,晶体生长压力要注意哦,而且石膏会污染生长环境,我最近在找靠谱的蜡模厂家,求联系方式

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