概述玉是美石及堅石，尚有玉可養人及人養玉之說。我國用玉制作器皿可謂歷史悠久，但用玉制作建筑材料受資源的局限還無先例。近年來，一些以鈣鎂成分為主體的青玉、彩玉等進口玉石板材進入我國石材市場，用其制作的花瓶之類的石材工藝品也沖擊國內的玉石市場。我國的蛇紋石玉具有一定的儲量，類似于昆侖玉、酒泉彩玉、內蒙古的蛇紋石化大理巖存在加工成裝飾材料的可能性。我國儲量豐富的石英質玉石在目前雖然還有是玉還是石的爭論，但用其產業化地制作裝飾材料是有研究價值及市場價值的。

 

甘肅的敦煌玉已經開發，前期采用初級的爆破開采方法與一味追求大板的生產方法，已經造成了數十萬方荒料堆積而成材率甚微的被動局面。現行的大理石與花崗石的生產設備及工藝很少涉及石英含量超過70％的礦物，兩大類合成崗石采用的石料破碎、整體攪拌和硬性壓制的工藝特點顯然也不適宜這種硅質玉的合成加工。本文提出裝飾面磚與玉石聚合板配合，并用薄板組合成型及分層振動成型進行綜合加工的方案，對石英質玉石規模性地加工成高檔次的建材產品或許有實用價值。

 

1石英質玉石的分類及特征

石英質玉石的主要成分是SiO ，還有少量的Ca、Mg、Fe、Mn、Ni等元素存在。一般而言，經區域變質或熱力變質作用所形成的石英含量大于85％的變質巖，當其是優質品種或是符合工藝美術要求時即稱為石英質玉石。石英質玉石的生成各異，如瑪瑙主要產于基性和中性巖中，也產于火山侵入體和凝灰巖中；微晶質與多晶質石英質玉石主要產于變質巖中，而河南的密玉則產于變質巖的裂隙中，屬于后期熱液交代型礦床。在甘肅與新疆交界處的敦煌玉，由區域變質與熱力變質兩種作用形成，含有較多的鈉長石，還有一定量的絹云母、藍線石，金紅石和電氣石等礦物組成，其中較純的礦物是區別于東陵玉的石英質玉石。敦煌玉的石英含量在50％ ～98％之間，其中低石英含量的礦物屬于鈣鎂硅酸鹽而接近于軟玉。市場上較火爆的黃龍玉也是石英質玉石。石英質玉石(硅質玉)可分為顯晶質、多晶質、隱晶質和硅交代四大類，具體分類見表1。

 

2輕型玉石飾面磚的生產工藝石英質玉石的石英含量較高，其高硬度塊定的脆性使其具有裂隙可以說是必然的。同時，在其鋸切及研磨加工中，也難免在其石英內應力的釋放時產生新的裂隙。根據試加工的經驗，在其板材之中選擇20～60cm邊長的方板，并在其研磨之前采用真空滲膠法強化后，能夠以一定的成材率生產出無裂隙及裂紋的面磚類產品。這種配合以玉石聚合板的組合生產工藝流程見圖1。

 

其工藝要點是：采用圓盤鋸進行其高度為65～85cm的條板加工，其毛板厚度為8～12mm，并在其逐片進行的鋸切中，吃刀深度宜為lcm左右；前期的烘干加溫與后期的加溫固化是高分子材料對板材裂隙及孔洞進行滲透并牢固粘接的前提條件；噴涂膠液采用的聚酯樹脂可選用低黏度的不飽和樹脂，并配加硅烷偶聯劑，或是用滲透性較好的環氧樹脂；抽制真空可消除孔隙中的空氣阻力而促進樹脂液的滲透；研磨拋光工序要采用3000～6000號的磨塊進行拋光加工，并用隨磨塊目數增大而逐級減小磨盤的氣壓力；電磁振動工序中的壓具板只壓在模板周邊，玉石板只受到由底面模板上傳遞來的振動力而不承受壓具板的壓力，并且其振動也是短時間的。對于薄板分切工序后存在較多裂隙的板材，如圖1所示則轉入分片組合生產線另處進行聚合板的加工而全部利用。對于石英含量較低的薄板，如圖1中如虛線所示，可從鋸切直接進人定厚研磨工序而不必進行真空滲膠。

 

3玉石聚合板的生產工藝對于鋸切出的板面上裂隙較多，或是開裂成多塊的碎板，及時進行聚合成型而后研磨是石英質玉石主導性的生產方案。這種裂隙較多的條形毛板鋪放于模板上的方框內，在原有相連方位基本不變的前提下可以將其彼此之間的縫隙寬度擴大至1～4mm，使其產生縫隙寬度較一致，且具有觀賞性的龜裂紋，甚至于可以敲開有裂紋而未分離的板塊。該聚合板工藝可以生產透光型與復合型兩類產品，其透光型產品要用玉石石粒，鋁粉及樹脂混合的黏狀料體，對原位拼接并用砂粒限定縫隙寬度的石英質玉石進行厚度為6～18mm的均勻覆蓋；復合型產品可用類似于石英崗石的松散狀混合料均勻覆蓋，此后經真空，較強的電磁振動力壓合為雙層結構的聚合板。玉石聚合板采用的電磁振動成型裝置可在其調節中，達到激振力等于或大于壓縮力、激振頻率等于或大于100Hz的指標要求。這種同屬于聚合板的透光與不透光兩種產品在其樹脂基混合料的層厚超過5mm時，可使其產品的彎曲強度超過16MPa的合成石國家標準。

 

4養生藝術型聚合板的生產工藝采用艷麗色彩的石英質玉石與多種具有養生功效的石粒進行藝術性的組合而作為產品的表層，并配用納米材料與成型中的磁化處理完成的聚合，可使其聚合板成為一種高檔次的藝術品。該型產品的生產可以說是包括美術、礦物、新材料、養生和新設備等在內的多種科學技術的組合，并由其組合的水平決定產品的市場價值。具體的制作工藝，在此提出一般性的意見：硅質玉為主體的礦物可選擇芙蓉石、綠玉、敦煌玉的暖色調品種和瑪瑙等；養生型礦物可選擇麥飯石、鍺石、電氣石和黑曜石等，并將其1～5mm的顆粒主要用于縫隙填充處；分切器具宜采用水刀，使得玉石板的拼接可準確達到多為曲線的設計圖案；作為基體的混合料可用粒徑為0．2～3mm的透明性較好的玉石砂料為骨料，填充料宜用氫氧化鋁粉，粘結劑可用納米型樹脂并配用硅烷偶聯劑；振動成型可以利用電磁鐵的磁場對基體層的料體進行磁化處理；聚合板的平面規格宜選擇為245× (125 165)cm，成品厚度宜選擇為12～18mm。本型產品適用于較高層次的背景墻面及臺面的裝飾。

 

5礦山碎石的薄板組合成型

對于硬質且有一定透明性的礦山碎石，可進一步破碎成5 100網的砂粒而制作相似于石英崗石的薄板而有所利用。從節能降耗的角度看，現行的荒料成型方法存在其鋸切中消耗較大的問題；薄板成型法在其逐片壓制并逐片加溫的過程中存在設備費用較高及能耗較高的問題。實際上，樹脂基混合料只要有真空作用力與高頻的下部激振力而不需硬性壓制也可致密成型。據此采用在模箱中垂直排列若干片模板而成組地進行薄板成型更有其實用性。在模板采用錳鋼板且用固位器具橫向定位的條件下，同樣可在分層布料與逐層抽放真空及成型后逐片剝離模板與薄板的工藝下進行其批量的薄板的成型。

 

硅質玉的透明性較普通石英石要好得多，在其粒徑為0．5～4ram時可以反映底色而配制出某種中間色的產品，從而較現行的用玻璃碎粒配制的石英崗石具有更好的觀賞效果。薄板組合成型裝置除模板與固位器具外，其余的箱體及振動裝置與后面提及的分層振動裝置完全相同，也可一機兩用。

 

6分層振動的荒料成型

對于石英含量在50％以下嚴格來說不是硅質玉的但也不是大理石的硅石在我國也極其的廣泛的分布，例如敦煌玉礦山的淺黃、白、梅花品種與內蒙的翠玉及酒泉的彩玉，適宜用密切疊壘的分層振動方式進行其荒料成型，從而大批量的進行礦山碎石的轉化利用。分層振動成型裝置包括底板、固定于底板四周的立柱以及與各立柱上端固定的支撐框架；底板上方裝設振動臺，振動臺上方活動設置模箱，其下方吊裝有可進行頻率合成的振動器，框架上用油缸吊掛有與模箱相互配合的真空蓋，真空蓋上經管路與真空泵聯通。其分層振動成型的工藝是：將作為基料的5- 30em粒徑的石塊與滾圓處理的2～5cm的卵石先排布及疊壘一層，其基料的厚度為15～25em；將6％～10％樹脂用量且石料粒度為5～80網目的黏狀配料對基料進行覆蓋；模箱送至振動臺上并降下真空蓋后，啟動真空泵進行接近于一0．1 MPa的真空抽制，再啟動振動器進行4×50Hz的高頻振動；在2～5min的振動中，多次進行釋放——抽制真空的循環，利用負壓的沖擊力促進料體致密；退回模箱后進行第二層次的滾圓體填充于石塊縫隙之間而用配料對滾圓體填充的基料疊壘與配料填充，并同樣進行真空、振動和負壓沖擊的操作循環，共用4～6個層次完成其荒料高度為85～ 90era的荒料成型。此后的固化、鋸切和研磨工序同于常規工藝。

 

對于較低石英含量的鈣鎂硅酸鹽礦物，其節理裂縫往往被方解石脈充填“膠結愈合，當其用繩鋸開采時，尚有一定得成荒率，并可用沙鋸加工出大板。其礦山碎石采用分層振動的荒料成型方法，可以大粒徑石塊達到80％以上的密切疊壘效果及較低的生產成本制作成較高檔次的合成崗石，并以其較低的設備費用實現礦山廢石的就地轉化。

 

7綜述

石英質玉石的耐磨性、透光性、色彩性和養生性是普通大理石與花崗石無法相比的，其脆性導致的裂隙不適宜采用常規的大板及合成工藝直接進行加工。對這種大自然生成的美石與堅石，設法用新設備及新工藝加工成建筑裝飾材料，是具有多重效應的“善”舉。電磁振動、分層振動、薄板組合、養生型合成石和玉石聚合板五項專利技術，基本上是切合實際的加工方案。甘肅敦煌玉的結構及成份較特殊，其中有硅質玉，也有鈣鎂硅酸鹽成份的軟玉。雖然其屬于中、低檔玉石品種，但用其綜合性地加工裝飾材料，很有可能是價值較高的新產品而形成新的產業。盡最大努力保持其硅質玉的塊度而使其發揚光大，其中有人養玉的內涵，自然也在玉養人的潛在效果中相得益彰。