(57)【要約】【課題】本発明は、プラチナ合金等の貴金属をそのまま使用して、宝飾品製造で最も用いられるロストワックス鋳造法にて宝飾品枠を製作し、軟質で柔らかくて作業し易い状態でダイヤモンドを取り付け後、特願平０６−０８３３４９および特願平０７−１９２５７２に基づく加熱硬化処理を行い実用的な強度を満たした宝飾品を得つつ、その際にダイヤモンドに一切損傷を与えないことを可能とする技術を提供することにある。【解決手段】本発明は、ダイヤモンドを取り付けたプラチナ合金等の貴金属を、専用に製作した密閉熱処理容器を用いて、炭化ホウ素とホウ砂と塩類とを所定割合に基づいて混合したものと共に、所定時間にわたって、大気中において７００から１０００℃という高温に加熱しても、炭化ホウ素とホウ砂と塩類との割合調整により密閉熱処理容器内を常時還元雰囲気に維持する。これによりダイヤモンドに一切損傷を与えないという効果を得るものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
宝飾品製作において、ダイヤモンドを取り付けたプラチナ合金等の貴金属に対し、加熱硬化処理を行う際、大気中で密閉性を有する専用の熱処理容器を用い、更に浴組成の調整により容器内を常時還元雰囲気に維持することで、ダイヤモンドに全く損傷を与えないでダイヤモンドを取り付ける方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤモンドを取り付けたプラチナ合金等の貴金属に対し加熱硬化処理を施す場合のダイヤモンド保護する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤモンドは炭素(C)の共有結合で地球上において最も硬い物質ではあるが、劈開性を有し八面体結晶に平行に割れるという性質があるため、衝撃による打撃で割れる危険性がある。またダイヤモンドは燃焼温度が低く、更に熱伝導率が銅の5倍と極めて高いことから、熱による影響を受けやすい宝石である。
【０００３】
ダイヤモンドは大気中で加熱すると、７００℃程度から次第に表面が白濁し、更に加熱を続けると黒く変質する。
【０００４】
ダイヤモンドは酸素中で加熱すると、７００℃程度から黒く変質し始め、更に加熱を続けると表層より燃焼が進行し一酸化炭素または二酸化炭素となって最終的には完全に燃え尽きる。
【０００５】
ダイヤモンドは真空中で加熱すると、１０００℃程度から表面が白く濁って変質し始め、更に加熱を続けると半透明灰色、不透明灰色と変質が進行する。
【０００６】
プラチナ合金等の貴金属は非常に柔らかく、そのまま宝飾品用として使用した場合、その形状により変形し易く実用的な強度を満たすことが出来ない場合がある。
【０００７】
微量元素配合（マイクロアロイ）などの合金的手法により貴金属素材自体を硬質な素材に改良して、宝飾品として実用的な強度を満たしたものもあるが、宝飾品製造で一般的に用いられるロストワックス鋳造法において鋳造割れや鋳巣、合金成分の偏析などの鋳造欠陥が発生し易く鋳造品質に問題があり、更に素材自体が初めから硬質な為に、ダイヤモンドを取り付ける石留め作業が困難で危険が大きいなどの弊害がある。
【０００８】
鋳造欠陥が多い場合は外観、美観を重視する宝飾品製作上において大きな支障となり、修正や造り直しを繰り返した場合には低コストで宝飾品を生産することが出来なくなるばかりか、宝飾品自体の価値と品質を著しく低下させる要因となる。
【０００９】
特願平０６−０８３３４９および特願平０７−１９２５７２に基づく加熱硬化処理は、軟質で柔らかい一般的なプラチナ合金等の貴金属をマイクロビッカース硬度ＨＶ（０．３）５００程度と貴金属としては極めて硬質な物性に改善する画期的な技術である。
【特許文献１】特願平０６−０８３３４９号
【特許文献２】特願平０７−１９２５７２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
軟質で柔らかい一般的なプラチナ合金等の貴金属を宝飾品製造で最も用いられるロストワックス鋳造法にて宝飾品枠を製作して、特願平０６−０８３３４９および特願平０７−１９２５７２に基づく加熱硬化処理を施し宝飾品として実用的な強度を満たした後に、ダイヤモンドを取り付ける方法が現状の方法だが、その作業は貴金属自体が硬質化しているために非常に困難であり、硬いが衝撃には弱い性状を持つダイヤモンドを誤って割って破損する危険性が高く、宝飾品製造上の危険度が高くて困難な作業となっている。
【００１１】
特願平０６−０８３３４９および特願平０７−１９２５７２に基づく加熱硬化処理を施す前にダイヤモンドを取り付けることが出来れば、取り付け作業におけるダイヤモンド破損の危険を無くし、取り付け作業自体を容易に行なうことが出来る。しかしダイヤモンド取り付け作業後に特願平０６−０８３３４９および特願平０７−１９２５７２に基づく加熱硬化処理を通常に実施した場合、ダイヤモンドを大気中において７００から１０００℃という高温下に晒すことになり、ダイヤモンド表面が白く濁ったり黒く変質するなど、ダイヤモンドに損傷を与えて宝石としての価値を損なってしまう問題がある。
【００１２】
特願平０６−０８３３４９および特願平０７−１９２５７２に基づく加熱硬化処理は大気中での処理を基本としたものであるが、ダイヤモンドへの影響を考えて、真空中もしくは不活性ガス中で行うという選択肢がある。恐らくその有効性と可能性はあるが、高額な専用電気炉等が別途新規に必要であり、いわゆる宝飾品製造業においては汎用性に極めて乏しい方法となる。また特願平０６−０８３３４９および特願平０７−１９２５７２は塩類を用いた手法のために、炉内への飛散が激しく機器自体の損傷も大きく無視できないものである。
【００１３】
本発明は、軟質で柔らかい一般的なプラチナ合金等の貴金属をそのまま使用して、宝飾品製造で最も用いられるロストワックス鋳造法にて宝飾品枠を製作し、軟質で柔らかくて作業し易い状態でダイヤモンドを取り付け後、特願平０６−０８３３４９および特願平０７−１９２５７２に基づく加熱硬化処理を行い実用的な強度を満たした宝飾品を得つつ、その際にダイヤモンドに一切損傷を与えないことを可能とする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、ダイヤモンドを取り付けたプラチナ合金等の貴金属を、専用に製作した密閉熱処理容器を用いて、炭化ホウ素とホウ砂と塩類とを所定割合に基づいて混合したものと共に、所定時間にわたって、大気中において７００から１０００℃という高温に加熱しても、炭化ホウ素とホウ砂と塩類との割合調整により密閉熱処理容器内を常時還元雰囲気に維持する。これによりダイヤモンドに一切損傷を与えないという効果を得るものである。
【００１５】
密閉熱処理容器は、素材は耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ３１０Ｓやニッケル基耐熱合金インコネルなどが適する。形状は、基本的に上下しっかりと勘合し密閉出来るものであれば、どの様な形のものでも良いが、塩類と熱による腐食と変形を考慮して、適当な肉厚と円、球形を基本としたものが適する。
【００１６】
塩類としては、塩化ナトリウムおよび塩化カリウムの混合物が最適で、塩化ナトリウムと塩化カリウムとの混合比率は、重量比で４対６〜６対４の範囲が適する。
【００１７】
炭化ホウ素とホウ砂との混合比率は、重量比で２対１〜１対１の範囲が適する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、ダイヤモンドを取り付けたままで、プラチナ合金等による貴金属を、特願平０６−０８３３４９および特願平０７−１９２５７２による技術により、プラチナ合金等による貴金属の宝石固定用爪部分を含む宝飾品全体の表面硬度及び構造的強度を硬く仕上げることが可能となった。本方法が可能となったことで、プラチナ合金等による貴金属が、まだ柔らかく加工し易い段階で容易にダイヤモンドを取り付けることができ、更には、細い爪、挟み込みなどの宝石固定用爪強度を特に必要とする特殊な石留法においても容易に脱落し得ない確実なダイヤモンドの取り付けが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
ダイヤモンドを取り付けたプラチナ合金等による貴金属を、炭化ホウ素とホウ砂と塩化ナトリウムおよび塩化カリウムの塩類を所定割合に基づいて調整したものとともに、密閉熱処理容器を用いて、７００から８００℃の温度で、３０分〜４時間程度大気中で加熱します。
【００２０】
これにより、プラチナ合金等による貴金属表面にホウ素が侵入した状態になり、宝石固定用爪部分を含む宝飾品全体の表面硬度は著しく向上する。しかも、取り付けたダイヤモンドには一切損傷が無い。
【００２１】
ダイヤモンドを大気中において７００から１０００℃という高温に加熱しても一切損傷を与えないという保護効果は、密閉熱処理容器によりダイヤモンドが大気中の酸素等に随時接触しにくい環境したことと、高温下において密閉熱処理容器内を炭化ホウ素とホウ砂および塩化ナトリウムと塩化カリウムの混合塩類との所定割合により常時還元雰囲気に維持したことによる複合による効果である。
【実施例１】
【００２２】
炭化ホウ素（Ｂ4 Ｃ）３６％、ほう砂（Ｎａ2 Ｂ4 Ｏ7 ）４％、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）３０％、塩化カリウム（ＫＣｌ）３０％を、耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ３１０Ｓ製のるつぼにて混合し、その混合粉中にダイヤモンドを取り付けたプラチナ（Ｐｔ）９０．０５の立爪形状をした指輪を埋め込み、そして密閉熱処理容器の蓋閉めた状態で電気炉内に収容し７５０℃で３時間にわたって大気中で加熱する。加熱が終了した後に密閉熱処理容器を電気炉より取り出し、ダイヤモンドに支障ない程度の温度まで放冷した後に密閉熱処理容器の蓋を開け、指輪を取り出して湯洗することにより、表面に付着した炭化ホウ素等の混合物を除去する。
【００２３】
このようにして得られた指輪の取り付けたダイヤモンドには一切損傷無く、さらに甲丸リング表面のマイクロビッカース硬度（ＨＶ）は、処理前がＨＶ（０．３）７１であったのが、処理後にはＨＶ（０．３）５１７となった。この際における指輪の立爪部分の強度改善変化は以下の表１の通り、約２．４倍の強度が強化されている。
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００２４】
通常のプラチナ合金等の貴金属では製作不可能であった極端に細く繊細なダイヤモンド取り付け用爪を有する宝飾品、および従来からの貴金属を硬質化する技術である微量元素配合（マイクロアロイ）などの合金的手法では製作できなかった極端に細く繊細なデザインを有する宝飾品を製作可能となった。また通常形態宝飾品においても理想的な製造工程を行えるため、プラチナ合金等の貴金属でダイヤモンドを取り付けた実用的な強度を有する宝飾品を従来にない低コスト低リスクで製作可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明における密閉熱処理容器の1例として示す。（実施例１）
【符号の説明】
【００２６】
１    上蓋
２    密閉中リング
３    容器本体
【図１】
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