Derzeit werden Edelstein-Synthesen vorwiegend aus Ein kristallen erzeugt. Dazu werden Materialien wie z. B. kubisches Zirkonia, Korund, Magnesium-Spinell usw. nach bekannten Verfahren, wie z.B. dem ,,Skull Melting" oder dem Verneuil-Verfahren in gro en Mengen hergestellt. Sie dienen als Diamant-, Rubin-, Saphir-, Spinell-, Smaragd-, Alexandrit- usw. Synthesen bzw. Imitationen. Auch wenn diese Materialien heute relativ kostengünstig sind, müssen sie aufwendig und unter gro em Material- verlust zu schleifbaren Vorformen geschnitten werden. Bei der Produktion von Ein- kristallen sind au erdem der Färbung enge Grenzen gesetzt.

In der japanischen Patentschrift 7-187760 ist bereits vorgeschlagen worden, im Mikro- wellenplasma gesintertes Aluminiumoxid unter anderem als Schmuckstein zu ver- wenden. Tatsächlich ist der unter den angegebenen Verfahrensbedingungen ent- stehende Korund für die Herstellung üblicher Schmucksteine mit ebener Vorderseite und spitz zulaufender Rückseite kaum verwendbar. Durch die Mohs-Härte von 9 ist das Schleifen an sich schwierig und teuer. Aus technischer Sicht ist vor allem nach- teilig, da sich der Werkstoff nicht in ausreichender Qualität facettieren lä t, da einzelne Körner oder Korncluster ausbrechen. Diese Ausbrüche treten vor allem an scharfen Kanten auf, insbesondere also an der rückseitigen Spitze des Steins und an seinem Umfangsrand. Auch neue Steine wirken dadurch alt und abgeschlagen, da Ausbrüche an den rückseitigen Facettenkanten durch die Tafel betrachtet wie wei e Striche erscheinen, was bei Schmucksteinen extrem störend wirkt.

Aluminiumhaltige transparente Keramik ist an sich seit über drei ig Jahren nicht nur in der Form von Korund, sondern auch in der Form von Spinell bekannt. In der farblosen Form dient derartiger Werkstoff zur Herstellung robuster optischer Fenster zum Schutz von Sensoren z.B. in Lenkwaffen. In gefärbter Form ist transparenter Mg-AI-Spinell auch für Dekorartikel, insbesondere für Uhrengehäuse, vorgeschlagen worden. In Hinblick darauf, da dieser Werkstoff hei gepre t wird und die an den Korngrenzen

verbleibenden Poren gegenüber den Poren von unter Normaldruck oder unter Vakuum gesinterten Korundkeramiken einen erhöhten Gasdruck haben, war an sich anzu- nehmen, da er für die Herstellung künstlicher Schmucksteine noch weniger geeignet sein werde als die als unzulänglich befundere Korundkeramik. Erstaunlicherweise wurde gefunden, da sich Spinell-Keramik beim Schleifen völlig anders als Alumi- niumoxid-Keramik verhält. Auf denselben Maschinen und Schleifscheiben, die für ein- kristallines Material verwendet werden, lie en sich sogar "Square Schliffe", die durch ihre 90" Winkel besonders anfällig auf Ausbrüche sind, anstandslos facettieren. Auch die Rondiste lä t sich anstandslos schleifen. Dies ist umso erstaunlicher, da hier die grö ten Probleme bei Korund-Keramiken, ja selbst bei manchen (vermutlich thermisch verspannten) Ein kristallen, auftreten. Die geschiiffenen Steine sind so klar und die Reflexionen so ungestört, da aufgrund der Dispersion ein phantastisches Farbenspiel entsteht. Eine andere Überraschung ist die problemlose Rotfärbung von Mg-AI-Spinell mit Chrom. Natürlicher Spinell ist zwar durch Chrom rot gefärbt, es ist jedoch kein chromroter Synthesespinell auf dem Markt, da Cr-dotierter Verneuil-Spinell eine braune bzw. grüne Farbe hat. Ein gutes Rot ist extrem wichtig, da es als Rubinimita- tion und zum Abtönen anderer Farben gebraucht wird. Neben färbenden Elementen wie Cr, Cu, Mn, Co, Fe, Ni, Ti und anderen, die sich beliebig kombinieren lassen, ist die Farbe auch über die Hauptelemente beeinflu bar, wie z. B. über das Verhältnis von drei- und zweiwertigen lonen. Auch eine Glasphase zwischen den Kristallen ist möglich. Durch schwächeres Sintern entstanden an einer Probe Einschlüsse, die durch oberflächennahe Reflexionen ein eigentümliches Leuchten im Stein erzeugen.

Derartige kleine Effekte sind oft wichtiger für den Charakter eines Steines als die exakte Abstimmung der Lichtbrechung. Durch bewu tes Erzeugen von Einschlüssen lä t sich z.B. der glasige Eindruck vieler Einkristall-Synthesen verhindern.

Erfindungsgemä wird somit vorgesehen, da der beidseitig facettierte, mit einer ebenen Frontfläche (Tafel) versehene und an der Rückseite zu einer Spitze zusammenlaufende Schmuckstein aus einem Werkstoff besteht, der überwiegend in Spinellstruktur kristallisiert ist, wobei insbesondere gesinterter Mg-Al-O-Spinell, Zn-Al- Spinell und allenfalls Al-O-N-Spinell für transparente, beidseitig facettierte Farb- steine mit Spitz und Tafel in den Farben blau (synthetischer Spinell, Blausaphir-lmita- tion), grün (Smaragd-lmitation) und (untergeordnet auch in) rot (synthetischer Spinell, Rubin-lmitation) zum Einsatz kommt.

Durch die Erschlie ung von Spinell-Keramiken wird ein Material ähnlich vielfältig wie Glas mit hervorragender Härte für den Schmucksteinsektor zugänglich.

- Spinell-Keramik lä t sich nach den herkömmlichen Methoden ausgezeichnet schleifen.

- Spinell-Keramik erlaubt die Fertigung von diversen Vorformen. Neben Einzelroh- lingen für die Gro serie kommen auch einfach zu schneidende Formen für kleinere Serien in Frage.

- Spinell bietet eine untypisch vielfäitige und flexible Kristallstruktur. Während andere Materialien nur bei exakter Stöchiometrie einphasig vorliegen, toleriert Spinell weite Abweichungen. Ein solches Verhalten ist Voraussetzung für die vielfältigen Dotier- möglichkeiten mit Färbeelementen oder die Farbe beeinflussenden Elementen.

- Man hat mit einem Material eine Imitation für eine Vielzahl von transparenten und opaken Edelsteinen, wie z.B. Diamant, Korundvarietäten, Berylle und Crysoberylle, Granat, Türkis, Lapislazuli, Koralle, Jade und andere, wodurch die Rüstzeiten der Maschinen (Scheibenwechsel, Einstellarbeiten, Materialverlust durch Einstellarbei- ten) wegfallen.

Ausführunqsbeispiel: Schmucksteine mit in der Zeichnung in Draufsicht und Seitenansicht dargestellter Form wurden wie folgt hergestellt: - Kommerziell erhältliche Mg-Al-O-Spinell-Keramik-Platten, hergestellt von RCS Tech- nologies, INC. 547 Industrial Drive Pittsboro, NC 27312, wurden mit hoher Material- ausbeute zu Squares verschliffen. Das Material mit einer Lichtbrechung von ca. 1.72 zeigte keinerlei Schleifausbrüche. Die durch die Tafel zu betrachtenden Kanten der Hinterteilfacetten und der Spitz wirken exakt wie in einem Einkristall.

- Kommerziell erhältliche Al-O-N-Spinell-Keramik-Platten wurden mit hoher Materialausbeute zu Squares verschliffen. Das Material mit einer Lichtbrechung von ca. 1.79 zeigte keinerlei Schleifausbrüche. Die durch die Tafel zu betrachtenden Kanten der Hinterteilfacetten und der Spitz wirken exakt wie in einem Einkristall.

- Eine nach den konventionellen Methoden hergestellte, mit Cr dotierte Mg-Al-Spinell- Keramik zeigte eine gute Roffärbung. Bei Erhöhung der Al/Mg-Verhältnisses ver- änderte sich der Farbton über braun zu grünbraun zu grün.

- Eine nach den konventionellen Methoden hergestellte Cr dotierte Li-Al-Spinell- Keramik zeigt eine gute Rotfärbung mit einem deutlichen Purpur-Anteil.

- Eine Dotierung mit 0,02 % Kobaltoxid ergab eine blaue Färbung, die durch Zugabe eines ähnlichen Anteils Cr weniger künstlich wirkte.

- Durch Mn-Dotierung lie sich ein gelber Farbton erzeugen.

- Die Kombination von Mn mit Cr und Co ergab ein schönes Grün.