GB/T 4051-2013 红色合成刚玉

　　ICS 39. 040 Y 11

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 4051—2013代替 GB/T 4051—1997

　　红色合成刚玉

　　Syntheticruby

　　2013-12-17发布 2014-12-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 4051—2013

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准代替了 GB/T 4051—1997《红色人造刚玉》,与 GB/T 4051—1997相比 ,主要技术差异如下 :

　　— 修改了标准名称 ,将标准名称修改为《红色合成刚玉》;

　　— 增加了引言部分内容 ;

　　— 增加了规范性引用文件 ;

　　— 增加了 “工业用宝石 ”和 “装饰用宝石 ”的定义(见 3. 2、3. 3) ;

　　— 将 A、B、C等品归为工业用宝石(见表 1) ;

　　— 修改了 B、C等品圆头直径和半梨晶长度要求 ,并增加装饰用宝石外形尺寸要求(见 5. 1) ;

　　— 增加装饰用宝石质量要求(见表 2) ;

　　— 增加了工业用宝石硬度 、密度要求及检测方法(见表 2、表 3) 。

　　本标准由中国轻工业联合会提出 。

　　本标准由全国钟表标准化技术委员会(SAC/TC160)归 口 。

　　本标准起草单位 :烟台北极星股份有限公司 、上海关勒铭有限公司 、烟台北极星华晶宝石有限责任公司 、轻工业钟表研究所 。

　　本标准主要起草人 :罗建毅 、张晚兰 、钟慧敏 、吴剑光 、马庆忠 、曲雁 、李东文 。

　　本标准所代替标准历次版本发布情况 :

　　—GB 4051—1983;

　　—GB/T 4051—1997。

　　Ⅰ

　　GB/T 4051—2013

　　引 言

　　红色合成刚玉(又名合成红宝石)是钟表行业用于制造宝石元件(如宝石轴承 、防震器托钻 、叉瓦等)的传统材料 ,在国 、内外钟表 、仪表等工业产品中一直得到广泛使用 。在工艺品饰件中 ,红色合成刚玉也应用很广 ,如用于加工戒指的戒面 、耳坠等 。 由于用途的不同 ,对红色合成刚玉的技术要求也有所区别 。将红色合成刚玉分成工业用宝石和装饰用宝石 ,有利于生产企业根据不同需求调整生产工艺 ,更好地控制产品质量 , 同时也 可 降 低 生 产 成 本 。 因 此 这 次 修 订 , 将 红 色 合 成 刚 玉 分 成 了 工 业 用 宝 石 和 装 饰 用宝石 。

　　焰熔法是人工合成刚玉的主要方法 , 自十九世纪发明以来一直沿用至今 ,具有晶体生长速度快 、生长尺寸较大 、生产设备简单等优点 ,适合于工业化大批量生产 。

　　Ⅱ

　　GB/T 4051—2013

　　红色合成刚玉

　　1 范围

　　本标准规定了红色合成刚玉的术语和定义 、各部位名称 、技术要求 、检验方法 、检验规则及包装 、标志 、运输 。

　　本标准适用于以焰熔法生长的红色合成刚玉梨晶 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 16553—2010 珠宝玉石 鉴定

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　红色合成刚玉 syntheticruby

　　将掺有 Cr2 O3 的 γ-Al2 O3 粉料在烧结炉中经高温熔融 ,在预先定向的晶种上结晶而成的红色梨状单晶体 ,主要化学成分为 α-Al2 O3 。

　　3.2

　　工业用宝石 industrialruby

　　用于加工应用于工业产品中 、对产品性能有影响的宝石元器件的合成刚玉 。

　　3.3

　　装饰用宝石 decorativeruby

　　用于加工对产品性能没有影响 、主要起装饰作用的宝石元件的合成刚玉 。

　　3.4

　　半梨晶 halfpear-form crystal

　　合成刚玉梨晶沿着光轴和生长轴方位的晶面劈裂而成两半的晶体 。

　　3.5

　　解理面 cleavageplane

　　晶体常能沿着一个或某些具有一定方位的晶面劈裂的性质称为晶体的解理性 ,这样的晶面称为解理面(即剖分面) 。

　　3.6

　　定向角 directionalangle

　　光轴和生长轴的夹角 。

　　3.7

　　光面 non-frosted

　　梨晶圆柱表面呈玻璃光泽 ,没有粉料的绒状薄层均匀覆盖或稀疏地覆盖 。

　　1

　　GB/T 4051—2013

　　3. 8

　　熔瘤 over-melt

　　梨晶在生长过程中其表面产生的整圈或局部的过熔 ,呈单相者称为溢流 ,呈两相者(有不熔粉堆)称为熔瘤 。

　　3.9

　　不熔物 non-melt

　　梨晶内部熔化不完全的粉料或杂质 。

　　3. 10

　　气泡 bubble

　　梨晶内部的气孔 、空穴 。

　　4 各部位名称

　　红色合成刚玉半梨晶(以下简称半梨晶)各部位名称见图 1。

　　说明 :

　　D — 圆头直径 ;

　　L — 半梨晶长度 ;

　　d — 半梨晶扩大部分直径(自接种处量起的长度 l等于 13 mm 处的直径) 。

　　l — 扩大部分长度(l= 13 mm) ;

　　图 1 半梨晶各部位名称

　　5 技术要求

　　5. 1 半梨晶外形尺寸应符合表 1规定 。

　　2

　　GB/T 4051—2013

　　表 1 半梨晶外形尺寸 单位为毫米

　　项 目

　　工业用宝石

　　装饰用宝石

　　质 量 等 级

　　A

　　B

　　C

　　圆头直径 D

　　22≥D≥18

　　24≥D≥17

　　≥17

　　≥18

　　半梨晶长度 L

　　62≥L≥44

　　64≥L≥40

　　≥40

　　≥60

　　扩大部分直径 d

　　≥15

　　≥13

　　≥11

　　≥11

　　等径部分锥形

　　≤3

　　≤4

　　—

　　—

　　等径部分鼓形 、鞍形 、弯曲

　　≤1一处

　　≤1二处或 ≤2一处

　　≤2二处或 ≤3一处

　　≤2二处或 ≤3一处

　　注 1: 等径部分是指距接种处 20 mm 以上至圆头顶 5 mm 以下的圆柱部分 。

　　注 2: “— ”表示不要求 。

　　5.2 A等品半梨晶的各部位应完整 。

　　5.3 B等品半梨晶锥底部分不完整时 ,长度上限减为 56 mm。

　　5.4 等径部分直径差小于 0. 3 mm 的鼓形 、鞍形 、弯曲不影响质量等级 。

　　5.5 半梨晶的质量要求应符合表 2规定 。

　　表 2 半梨晶质量要求

　　项 目

　　工业用宝石

　　装饰用宝石

　　质 量 等 级

　　A

　　B

　　C

　　光面高度/mm

　　≤10

　　≤15

　　≤20

　　≤20

　　熔瘤/处

　　不允许

　　1

　　3

　　3

　　不熔物/处

　　不允许

　　1

　　除 三 项 缺 陷 外的 综 合 可 利 用率不低于 70%

　　除 三 项 缺 陷 外 的 综 合可利用率不低于 70%

　　气泡/个

　　不允许

　　≤4

　　裂纹/条

　　不允许

　　1

　　定向角/(°)

　　50~ 65

　　50~ 70

　　—

　　—

　　等径部分剖分面高度/mm

　　≤1

　　≤2

　　≤3

　　≤3

　　其他部分剖分面高度/mm

　　≤2

　　≤3

　　≤4

　　≤4

　　硬度

　　摩氏硬度 :9

　　—

　　密度/(g/cm3 )

　　4. 00±0. 05

　　—

　　注 : “— ”表示不要求 。

　　5.6 半梨晶的外观呈红色 ,表面有粉料似绒状均匀覆盖 。 圆头部分应呈凸顶或平顶 ,不应呈凹顶 。

　　5.7 半梨晶圆头顶以下 5 mm 内除裂纹外 ,其他缺陷不计 ,锥底距接种处 8 mm 以内的各种缺陷不计 ,这两部分的剖分面高度可按表 2规定 。

　　5. 8 B等品半梨晶的不熔物不应横贯半梨晶 ,裂纹不应深入直径的四分之一 ,长度不应超过 5 mm

　　5.9 半梨晶的剖分面呈细面或粗面 ,不影响质量等级 。未经剖分自动对开的半梨晶 ,若符合 A、B、C等品要求 ,只能作为 C等品 。

　　注 : 表面呈平滑状为细面 ,表面呈波纹状为粗面 。

　　3

　　GB/T 4051—2013

　　5. 10 半梨晶的过熔属于溢流的不影响质量等级 ;在同一水平圆周上的熔瘤按一处计 ,B等品熔瘤宽度应小于或等于 3 mm ,大于 3 mm 的降级 。

　　5. 11 半梨晶的切片破碎率应由供需双方商定 。

　　6 检验方法

　　6. 1 半梨晶的质量检测按表 3规定进行 。

　　表 3 半梨晶的检测

　　测试项 目

　　测试条件 、器具

　　测试方法

　　对应条款

　　外观

　　100W 白炽灯或等效光源下

　　距被 检 样 品 表 面 30 cm 处 用 正 常视力 目测

　　5. 6

　　圆头直径

　　卡尺

　　圆头顶以下 6 mm~ 10 mm 范围内测量

　　5. 1

　　扩大部分直径

　　卡尺 、专用样板

　　将扩大部分插 入 样 板 ,测 出 距 离 接种处长度为 13 mm 处的直径

　　半梨晶长度

　　卡尺

　　测圆头顶至锥底接种处长度

　　5. 1、5. 2、5. 3

　　等径部分锥形

　　卡尺

　　测量 距 接 种 处 20 mm 处 和 圆 头 顶以下 6 mm~ 10mm二处最大与最小直径之差

　　5. 1、5. 4

　　等径部分鼓形 、鞍形 、弯曲

　　卡尺

　　测量相邻扩缩二处的最大与最小直径之差

　　5. 1、5. 4

　　光面高度

　　卡尺

　　头部从圆头顶 量 起 ,其 他 部 位 按 实际测量

　　5. 5

　　熔瘤 、不熔物 、气泡 、裂纹

　　暗场内 100 W 白 炽 灯 或 等 效光源下

　　距被 检 样 品 表 面 30 cm 处 用 正 常视力 目测

　　5. 5、5. 7、5. 8、5. 10

　　剖分面高度

　　卡尺 、塞尺 、专用平玻璃

　　将半梨晶平置于玻璃上测量曲翘的高度

　　5. 5、5. 9

　　定向角

　　偏光显微镜

　　按使用说明书

　　5. 5

　　硬度

　　摩氏硬度计

　　按 GB/T 16553—2010 4. 2. 4 的 规定进行

　　5. 5

　　密度

　　衡器 、温度计

　　按 GB/T 16553—2010 4. 1. 9 的 规定进行

　　5. 5

　　注 : 卡尺的最小读数分辨率不大于 0. 1mm。

　　6.2 半梨晶的切片破碎率检测方法见附录 A(资料性附录) 。

　　7 检验规则

　　7. 1 半梨晶应由生产方全数检验 。

　　7.2 使用方可按本标准规定对每批半梨晶进行逐个复检或抽检 ,抽检样本量为批量的 10% 。

　　每批半梨晶抽检样本量不少于 50个 ,其等级误差率不大于 5% ,如超过规定时 ,必须抽双倍样本量复检 ,如仍超过规定 ,则该批合成刚玉半梨晶退回逐个复检 。

　　7.3 硬度 、密度 、切片破碎率为型式检验项 目 ,抽样规则和抽样周期可由供需双方协商确定 ,有下列情

　　4

　　GB/T 4051—2013

　　况之一时应进行型式检验 :

　　a) 新产品投产或老产品转厂生产需要定型鉴定时 ;

　　b) 产品的材料 、工艺有较大的改变时 ;

　　c) 产品长期停产后又恢复生产时 ;

　　d) 国家质量监督机构提出型式检验要求时 。

　　8 包装、标志、运输

　　8. 1 出厂的半梨晶应按等级分别包装 。分层装进纸盒内 , 四周空隙处用柔软物填满 , 以免半梨晶滑动碰撞碎裂 。

　　8.2 每个包装盒内 ,应附有产品合格证 ,其上注明 :

　　a) 产品名称 、牌号或商标 ;

　　b) 生产者名称 、地址 ;

　　c) 产品等级 、重量 ;

　　d) 采用的标准编号 ;

　　e) 检验合格标识 。

　　8.3 包装箱上应有下列标志 :

　　a) 生产者名称 、地址 ;

　　b) 产品名称和商标 ;

　　c) 产品等级 、重量 ;

　　d) “小心轻放 ”标志 。

　　8.4 运输途中应防止剧烈震动 ,装卸时应轻拿轻放 。

　　5

　　GB/T 4051—2013

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　半梨晶切片破碎率检测方法

　　A. 1 抽样

　　每 10 kg~ 50 kg半梨晶为一批 , 随机抽取 1 kg为样本 。

　　A.2 定向

　　同宝石元件加工工序 。

　　A.3 粘胶

　　同宝石元件加工工序 。

　　A.4 机床

　　同宝石元件加工切割机 ,但相对固定 ,切割过程中不应存在因加压不稳或其他机械运动故障等产生的问题 。

　　A.5 切片

　　切片考核应使用新刀片 ,所使用的刀片质量及每副刀的切割次数应保持一致 。

　　A.6 切片规格

　　切片规格由供需双方商定 。

　　A.7 切片操作

　　A.7. 1 应保持进刀压力 、刀片转速恒定 ,切割油应充分冷却 。

　　A.7.2 每板切片时间应保持相对恒定或切片进给速度恒定 。

　　A.7.3 应由专人切片 。

　　A. 8 检验

　　A. 8. 1 将碎裂片检出称重(切片时脱落的刚玉片不予考核) ,凡带有裂纹的刚玉片都算做碎片(或根据封样) 。

　　A. 8.2 应由专人检验并做好原始记录 。

　　6

　　GB/T 4051—2013

　　A.9 计算方法

　　切片破碎率( %) = 合格破碎(重)片重 × 100………………………( A. 1 )