Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회논문지)

The Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회)
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Color Enhancement for Cubic Zirconia with Low Temperature Annealing

큐빅지르코니아의 색향상을 위한 저온열처리 공정 연구

  • Li, Feng (Dept of Materials Science and Engineering, University of Seoul) ;
  • Shen, Yun (Dept of Materials Science and Engineering, University of Seoul) ;
  • Song, Oh-Sung (Dept of Materials Science and Engineering, University of Seoul)
  • 이봉 (서울시립대학교 신소재공학과) ;
  • 신운 (서울시립대학교 신소재공학과) ;
  • 송오성 (서울시립대학교 신소재공학과)
  • Received : 2009.12.11
  • Accepted : 2010.04.09
  • Published : 2010.04.30
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Abstract

Colored cubic zirconia specimen made by skull melt process were annealed in vacuum at the temperature of $1200^{\circ}C{\sim}1400^{\circ}C$ for 10~60 minutes to enhance the color. All the seven specimen become darker and eventually be black as annealing temperature and time increase. The black samples turned into original colors when we elevated the temperature with oxy-acetylene torch for around 10 minutes in the air. Finally, we could tune the colors of cubic zirconia either anneal in vacuum or the black samples in the air to obtain the proposed colors. Our proposed new process may be appropriate to fabricate the precious synthetic colored cubic zirconia to simulate the natural colored gem quality diamonds.

스컬 용융법으로 제조된 유색 큐빅지르코니아의 색향상을 위해서 $1200^{\circ}C,\;1400^{\circ}C$에서 10~60분으로 조건을 바꾸면서 진공열처리를 실시하였다. 진공 열처리 시간과 온도가 증가함에 따라 준비된 7가지의 큐빅지르코니아는 점점 채도가 떨어지며 파스텔톤의 바디색을 유지하다가 궁극적으로 흑색으로 변화하였다. 흑색화가 완료된 시료는 다시 대기 중에서 산소토치를 이용하여 10분간 가열하면 원래의 색으로 환원되었다. 즉, 목표하는 색을 위해 진공 열처리를 진행하거나, 일단 진공열처리로 흑색화를 진행하고, 대기중 열처리를 통하여 목표하는 색을 가진 큐빅지르코니아의 색조정이 가능하였다. 이러한 신공정은 다이아몬드 보석재를 모사한 고부가가치 합성석으로 활용이 가능하였다.

Keywords

References

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