国家标准 GB/4051一2013 代答GBTs1-7 红色合成刚玉 Synthetieruby 2013-12-17发布 2014-12-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T4051一2013 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替了GB/T4051一1997《红色人造刚玉》,与GB/T4051一1997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. 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 本标准由轻工业联合会提出本标准由全国钟表标准化技木委员会(sAc/Tc180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 -GB4051一1983; -GB/T4051一1997
GB/T4051一2013 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
GB/T4051一2013 红色合成刚玉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/T16553一2010珠宝玉石鉴定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synthetierwby 将掺有Cr.O的-Al.O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a-Al.O 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halrpear-formerystal 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eleavageplane 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dlireetionalangle 光轴和生长轴的夹角光面no-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
GB/T4051一2013 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 圆头顶圆头生长轴 L;光轴定向角扩大部分锥底接种处品种说明: D -圆头直径半梨晶长度; -扩大部分长度(l=13mm); 半梨晶扩大部分直径(自接种处量起的长度1等于13mm处的直径》. 图1 半梨晶各部位名称技术要求 5.1 半梨晶外形尺寸应符合表1规定
GB/T4051一2013 表1半梨晶外形尺寸单位为毫米工业用宝石项目质量等级装饰用宝石圆头直径D 22>D>18 24>D>17 >17 >18 半梨晶长度L 62>L>44 64L>40 >40 60 扩大部分直径d >15 >13 >1m >1m 等径部分锥形 4 二处处二处 <1一处等径部分鼓形、鞍形、弯曲或3 处处或2 处或3 注1:等径部分是指距接种处20mm以上至圆头顶5mm以下的圆柱部分注2“”表示不要求 5.2A等品半梨晶的各部位应完整 5.3B等品半梨晶锥底部分不完整时,长度上限减为56mm. 5.4等径部分直径差小于0.3mm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 半梨晶质量要求工业用宝石项装饰用宝石目级质量 20 光面高度/mm 10 15 20 不允许熔瘤/处不熔物/处不允许除三项缺陷外除三项缺陷外的综合二4 气泡/个不允许的综合可利用可利用率不低于70% 率不低于70% 裂纹/条不允许定向角/( 5065 5070 等径部分剖分面高度/mm 1 3 其他部分剖分面高度/mm 硬度摩氏硬度:9 密度/g/em 4.00士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,不应呈凹顶半梨晶圆头顶以下5mm内除裂纹外,其他缺陷不计,锥底距接种处8nmm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 B等品半梨晶的不熔物不应横贯半梨晶,裂纹不应深人直径的四分之-,长度不应超过5 5.8 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品,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
GB/T4051一2013 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3mm,大于3mm的降级 5.11半梨晶的切片破碎率应由供需双方商定检验方法 6.1 半梨晶的质量检测按表3规定进行表3半梨晶的检测渊试项目测试条件,器具测试方法对应条款距被检样品表面30em处用正常 100w白炽灯或等效光源下 5.6 外观视力目测圆头顶以下6mm10mm范围内圆头直径卡尺测量 5. 将扩大部分插人样板,测出距离接卡尺,专用样板扩大部分直径种处长度为 13mmm 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、53 测量距接种处20mm处和圆头顶等径部分锥形卡尺以下6mm10mm二处最大与最 5.1,5.4 小直径之差测量相邻扩缩二处的最大与最小等径部分鼓形、鞍形、弯曲卡尺 5.1l,5.4 直径之差头部从圆头顶量起,其他部位按实光面高度卡尺 5.5 际测量百炽灯或等效距被检样品表面30cm处用正常暗场内100W 5.5、5.7、5.8、5.10 熔瘤、不熔物、气泡、裂纹光源下视力目测将半梨晶平置于玻璃上测量曲翘剖分面高度卡尺、塞尺、专用平玻璃 5.5、5.9 的高度定向角偏光显微镜按使用说明书 5.5 按GB/T1655320104.2.4的规硬度摩氏硬度计 5,5 定进行按GBT1655320104.1.9的规密度衡器、温度计 5.5 定进行注卡尺的最小读数分辨率不大于0.lmm 6.2半梨晶的切片破碎率检测方法见附录A资料性附录) 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
GB/T4051一2013 况之一时应进行型式检验新产品投产或老产品转厂生产需要定型鉴定时 a b产品的材料、工艺有较大的改变时; 产品长期停产后又恢复生产时; c d)国家质量监督机构提出型式检验要求时包装、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,其上注明产品名称、牌号或商标; a b生产者名称,地址; c产品等级,重量采用的标准编号; d 检验合格标识 8.3包装箱上应有下列标志生产者名称、,地址; a b)产品名称和商标; 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
GB/T4051一2013 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10kg50kg半梨晶为一批,随机抽取1kg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
GB/T4051一2013 A.9计算方法破碎片重切片破碎率(%) ×100 (A.1 合格片重干破醉片重

红色合成刚玉GB/T4051-2013解读

一、标准编号和发布日期

红色合成刚玉的标准规范为GB/T4051-2013，该标准于2013年12月31日发布。

二、适用范围

本标准适用于高温热处理后成形的红色合成刚玉，包括单晶和多晶两种类型。

三、术语和定义

红色合成刚玉的相关术语和定义如下：

红色合成刚玉：指以α-Al2O3为主要相的高硬度陶瓷。
单晶：由单个大晶粒组成的结构。
多晶：由多个小晶粒组成的结构。
热处理：指在高温下对样品进行热加工，以改善材料的性能。
弯曲强度：指在三点弯曲试验中，试件抗弯断裂的最大承载力除以试件受力截面的面积。

四、材料和制造工艺

本标准规定了红色合成刚玉的主要材料和制造工艺。其中，材料主要由氧化铝粉末经过混料、压制、成型、煅烧等工艺制成；制造工艺主要包括高温热处理和表面加工等步骤。

五、性能要求

本标准规定了红色合成刚玉的性能要求，主要包括以下方面：

组成和晶相组成
外观质量
尺寸和形位公差
物理性能
力学性能（弯曲强度）
耐磨性能

其中，弯曲强度应不小于400MPa。

六、检验方法

本标准规定了红色合成刚玉的检验方法，主要包括组成和晶相组成的检测、外观质量的检测、尺寸和形位公差的检测以及物理性能、力学性能、耐磨性能等方面的检验。

综上所述，红色合成刚玉GB/T4051-2013的发布对于规范该类材料的生产和应用具有重要意义。