概述玉是美石及坚石，尚有玉可养人及人养玉之说。我国用玉制作器皿可谓历史悠久，但用玉制作建筑材料受资源的局限还无先例。近年来，一些以钙镁成分为主体的青玉、彩玉等进口玉石板材进入我国 石材市场，用其制作的花瓶之类的 石材工艺品也冲击国内的玉石市场。我国的蛇纹石玉具有一定的储量，类似于昆仑玉、酒泉彩玉、内蒙古的蛇纹石化大理岩存在加工成装饰材料的可能性。我国储量丰富的石英质玉石在目前虽然还有是玉还是石的争论，但用其产业化地制作装饰材料是有研究价值及市场价值的。
甘肃的敦煌玉已经开发，前期采用初级的爆破开采方法与一味追求大板的生产方法，已经造成了数十万方 荒料堆积而成材率甚微的被动局面。现行的大理石与花岗石的生产设备及工艺很少涉及石英含量超过70％的矿物，两大类合成岗石采用的石料破碎、整体搅拌和硬性压制的工艺特点显然也不适宜这种硅质玉的合成加工。本文提出装饰面砖与玉石聚合板配合，并用薄板组合成型及分层振动成型进行综合加工的方案，对石英质玉石规模性地加工成高档次的建材产品或许有实用价值。
1石英质玉石的分类及特征
石英质玉石的主要成分是SiO ，还有少量的Ca、Mg、Fe、Mn、Ni等元素存在。一般而言，经区域变质或热力变质作用所形成的石英含量大于85％的变质岩，当其是优质品种或是符合工艺美术要求时即称为石英质玉石。石英质玉石的生成各异，如玛瑙主要产于基性和中性岩中，也产于火山侵入体和凝灰岩中；微晶质与多晶质石英质玉石主要产于变质岩中，而河南的密玉则产于变质岩的裂隙中，属于后期热液交代型矿床。在甘肃与新疆交界处的敦煌玉，由区域变质与热力变质两种作用形成，含有较多的钠长石，还有一定量的绢云母、蓝线石，金红石和电气石等矿物组成，其中较纯的矿物是区别于东陵玉的石英质玉石。敦煌玉的石英含量在50％ ～98％之间，其中低石英含量的矿物属于钙镁硅酸盐而接近于软玉。市场上较火爆的黄龙玉也是石英质玉石。石英质玉石(硅质玉)可分为显晶质、多晶质、隐晶质和硅交代四大类，具体分类见表1。
2轻型玉石饰面砖的生产工艺石英质玉石的石英含量较高，其高硬度块定的脆性使其具有裂隙可以说是必然的。同时，在其锯切及研磨加工中，也难免在其石英内应力的释放时产生新的裂隙。根据试加工的经验，在其板材之中选择20～60cm边长的方板，并在其研磨之前采用真空渗胶法强化后，能够以一定的成材率生产出无裂隙及裂纹的面砖类产品。这种配合以玉石聚合板的组合生产工艺流程见图1。
其工艺要点是：采用圆盘锯进行其高度为65～85cm的条板加工，其 毛板厚度为8～12mm，并在其逐片进行的锯切中，吃刀深度宜为lcm左右；前期的烘干加温与后期的加温固化是高分子材料对板材裂隙及孔洞进行渗透并牢固粘接的前提条件；喷涂胶液采用的聚酯树脂可选用低黏度的不饱和树脂，并配加硅烷偶联剂，或是用渗透性较好的环氧树脂；抽制真空可消除孔隙中的空气阻力而促进树脂液的渗透；研磨抛光工序要采用3000～6000号的磨块进行抛光加工，并用随磨块目数增大而逐级减小磨盘的气压力；电磁振动工序中的压具板只压在模板周边，玉石板只受到由底面模板上传递来的振动力而不承受压具板的压力，并且其振动也是短时间的。对于薄板分切工序后存在较多裂隙的板材，如图1所示则转入分片组合生产线另处进行聚合板的加工而全部利用。对于石英含量较低的薄板，如图1中如虚线所示，可从锯切直接进人定厚研磨工序而不必进行真空渗胶。
3玉石聚合板的生产工艺对于锯切出的板面上裂隙较多，或是开裂成多块的碎板，及时进行聚合成型而后研磨是石英质玉石主导性的生产方案。这种裂隙较多的条形毛板铺放于模板上的方框内，在原有相连方位基本不变的前提下可以将其彼此之间的缝隙宽度扩大至1～4mm，使其产生缝隙宽度较一致，且具有观赏性的龟裂纹，甚至于可以敲开有裂纹而未分离的板块。该聚合板工艺可以生产透光型与复合型两类产品，其透光型产品要用玉石石粒，铝粉及树脂混合的黏状料体，对原位拼接并用砂粒限定缝隙宽度的石英质玉石进行厚度为6～18mm的均匀覆盖；复合型产品可用类似于石英岗石的松散状混合料均匀覆盖，此后经真空，较强的电磁振动力压合为双层结构的聚合板。玉石聚合板采用的电磁振动成型装置可在其调节中，达到激振力等于或大于压缩力、激振频率等于或大于100Hz的指标要求。这种同属于聚合板的透光与不透光两种产品在其树脂基混合料的层厚超过5mm时，可使其产品的弯曲强度超过16MPa的合成石国家标准。
4养生艺术型聚合板的生产工艺采用艳丽色彩的石英质玉石与多种具有养生功效的石粒进行艺术性的组合而作为产品的表层，并配用纳米材料与成型中的磁化处理完成的聚合，可使其聚合板成为一种高档次的艺术品。该型产品的生产可以说是包括美术、矿物、新材料、养生和新设备等在内的多种科学技术的组合，并由其组合的水平决定产品的市场价值。具体的制作工艺，在此提出一般性的意见：硅质玉为主体的矿物可选择芙蓉石、绿玉、敦煌玉的暖色调品种和玛瑙等；养生型矿物可选择麦饭石、锗石、电气石和黑曜石等，并将其1～5mm的颗粒主要用于缝隙填充处；分切器具宜采用水刀，使得玉石板的拼接可准确达到多为曲线的设计图案；作为基体的混合料可用粒径为0．2～3mm的透明性较好的玉石砂料为骨料，填充料宜用氢氧化铝粉，粘结剂可用纳米型树脂并配用硅烷偶联剂；振动成型可以利用电磁铁的磁场对基体层的料体进行磁化处理；聚合板的平面规格宜选择为245× (125 165)cm，成品厚度宜选择为12～18mm。本型产品适用于较高层次的背景墙面及台面的装饰。
5矿山碎石的薄板组合成型
对于硬质且有一定透明性的矿山碎石，可进一步破碎成5 100网的砂粒而制作相似于石英岗石的薄板而有所利用。从节能降耗的角度看，现行的荒料成型方法存在其锯切中消耗较大的问题；薄板成型法在其逐片压制并逐片加温的过程中存在设备费用较高及能耗较高的问题。实际上，树脂基混合料只要有真空作用力与高频的下部激振力而不需硬性压制也可致密成型。据此采用在模箱中垂直排列若干片模板而成组地进行薄板成型更有其实用性。在模板采用锰钢板且用固位器具横向定位的条件下，同样可在分层布料与逐层抽放真空及成型后逐片剥离模板与薄板的工艺下进行其批量的薄板的成型。
硅质玉的透明性较普通石英石要好得多，在其粒径为0．5～4ram时可以反映底色而配制出某种中间色的产品，从而较现行的用玻璃碎粒配制的石英岗石具有更好的观赏效果。薄板组合成型装置除模板与固位器具外，其余的箱体及振动装置与后面提及的分层振动装置完全相同，也可一机两用。
6分层振动的荒料成型
对于石英含量在50％以下严格来说不是硅质玉的但也不是大理石的硅石在我国也极其的广泛的分布，例如敦煌玉矿山的浅黄、白、梅花品种与内蒙的翠玉及酒泉的彩玉，适宜用密切叠垒的分层振动方式进行其荒料成型，从而大批量的进行矿山碎石的转化利用。分层振动成型装置包括底板、固定于底板四周的立柱以及与各立柱上端固定的支撑框架；底板上方装设振动台，振动台上方活动设置模箱，其下方吊装有可进行频率合成的振动器，框架上用油缸吊挂有与模箱相互配合的真空盖，真空盖上经管路与真空泵联通。其分层振动成型的工艺是：将作为基料的5- 30em粒径的石块与滚圆处理的2～5cm的卵石先排布及叠垒一层，其基料的厚度为15～25em；将6％～10％树脂用量且石料粒度为5～80网目的黏状配料对基料进行覆盖；模箱送至振动台上并降下真空盖后，启动真空泵进行接近于一0．1 MPa的真空抽制，再启动振动器进行4×50Hz的高频振动；在2～5min的振动中，多次进行释放——抽制真空的循环，利用负压的冲击力促进料体致密；退回模箱后进行第二层次的滚圆体填充于石块缝隙之间而用配料对滚圆体填充的基料叠垒与配料填充，并同样进行真空、振动和负压冲击的操作循环，共用4～6个层次完成其荒料高度为85～ 90era的荒料成型。此后的固化、锯切和研磨工序同于常规工艺。
对于较低石英含量的钙镁硅酸盐矿物，其节理裂缝往往被方解石脉充填“胶结愈合，当其用绳锯开采时，尚有一定得成荒率，并可用沙锯加工出大板。其矿山碎石采用分层振动的荒料成型方法，可以大粒径石块达到80％以上的密切叠垒效果及较低的生产成本制作成较高档次的合成岗石，并以其较低的设备费用实现矿山废石的就地转化。
7综述
石英质玉石的耐磨性、透光性、色彩性和养生性是普通大理石与花岗石无法相比的，其脆性导致的裂隙不适宜采用常规的大板及合成工艺直接进行加工。对这种大自然生成的美石与坚石，设法用新设备及新工艺加工成建筑装饰材料，是具有多重效应的“善”举。电磁振动、分层振动、薄板组合、养生型合成石和玉石聚合板五项专利技术，基本上是切合实际的加工方案。甘肃敦煌玉的结构及成份较特殊，其中有硅质玉，也有钙镁硅酸盐成份的软玉。虽然其属于中、低档玉石品种，但用其综合性地加工装饰材料，很有可能是价值较高的新产品而形成新的产业。尽最大努力保持其硅质玉的块度而使其发扬光大，其中有人养玉的内涵，自然也在玉养人的潜在效果中相得益彰。 |
