隨著我國(guó)陶瓷建筑材料和裝飾材料的發(fā)展,表面光澤等外觀質(zhì)量日益受到人們的重視。鮮艷光亮是陶瓷顏料外觀質(zhì)量的基本要求,光澤度是最重要的性能指標(biāo)之一,它直接影響產(chǎn)品的價(jià)格和使用價(jià)值。為了準(zhǔn)確的測(cè)量陶瓷顏料的光澤度,保證陶瓷產(chǎn)品的外觀光澤度品質(zhì),就可以使用光澤度儀。本文介紹了陶瓷顏料光澤度測(cè)量原理與方法。
陶瓷顏料光澤度測(cè)量原理:
光澤是物體的一種外觀光學(xué)特性。表面平滑材料受到可見(jiàn)光的照射時(shí)都會(huì)產(chǎn)生有方向性的鏡面反射,鏡面反射的結(jié)果使材料表面帶有光澤稱為鏡面光澤,其反射能力的大小稱為鏡面光澤度。
光澤度的大小是通過(guò)測(cè)量試樣表面的反射光通量與入射光通量的比值,即光反射率來(lái)定量表面光澤的強(qiáng)弱的,其計(jì)算公式如下:
式中:G——試樣的光澤度值;
F1—一定向入射到試樣表面的光通量;
F2—一定向接收到試樣表面反射的光通量;
K——待定常數(shù),K=100/ρs;
ρs—標(biāo)準(zhǔn)板的反射率;
ρ——試樣的反射率。
陶瓷顏料光澤度測(cè)量角度和標(biāo)準(zhǔn)板的規(guī)定:
光澤度是表征物體表面定向反射特征的,因而和測(cè)量角密切相關(guān),測(cè)量角的規(guī)定原則是建立在大量的目視光澤感分級(jí)與儀器的相關(guān)性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的。根據(jù)菲涅耳公式可知,不同角度測(cè)量鏡面光澤的結(jié)果不同。對(duì)于低光澤表面(10以下)60°測(cè)量角喪失了辨別能力,而85°測(cè)量角則適用;對(duì)于光澤度在70以上的高光澤表面,60°測(cè)量角也喪失了辨別能力,此時(shí),應(yīng)用20°測(cè)量角。所以,在一般情況下,60°測(cè)量角適用于所有的陶瓷顏料,但是,對(duì)于光澤度值(60°測(cè)量角時(shí))高于70或低于30個(gè)光澤單位時(shí),采用20°或85°測(cè)量角方法更合適。因此,合理的選擇測(cè)量角,能夠保證被測(cè)試樣在高、中、低各光澤范圍內(nèi),樣品光澤度略有差異也能分辨清楚,有利于產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)定和分級(jí)。
目前,國(guó)際上標(biāo)準(zhǔn)板的規(guī)定統(tǒng)一采用折射率為1.567,表面拋光良好的黑玻璃板作為標(biāo)準(zhǔn)板,并在各種測(cè)量角條件下的鏡面光澤度值都定義為100。對(duì)于已知折射率黑玻璃標(biāo)準(zhǔn)板的光澤度值,可采用菲涅耳公式來(lái)確定。
上述測(cè)量角的規(guī)定原則和標(biāo)準(zhǔn)板均符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)ISO2813《色漆和清漆——非金屬漆膜的20°、60°和85°鏡面光澤測(cè)量方法》,并與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTMD525《鏡面光澤的測(cè)量方法》的要求相一致。
陶瓷顏料光澤度的測(cè)量方法:
1.光澤度計(jì)
光澤度計(jì)應(yīng)符合JJG696《鏡向光澤度計(jì)》中技術(shù)條件的要求。
2.用于制備試樣的白瓷板(基底)
用于制備陶瓷顏料光澤度測(cè)量的白瓷板至少要一面施釉,施釉面供制備被測(cè)面使用,整塊試樣必須平整、無(wú)撓曲、無(wú)明顯凹凸不平,釉面均勻光滑,無(wú)色彩斑污。
3.試樣的制備
按照制備絲網(wǎng)陶瓷貼花紙的方法,以0.5:1的油料配比混合調(diào)制均勻,采用280目的聚脂網(wǎng)版,依照白瓷板的尺寸,印刷成厚度約35um的花紙色點(diǎn)數(shù)張,按照貼花紙的方法貼在白瓷板上,按規(guī)定的彩烤溫度進(jìn)行彩烤。每個(gè)樣品取3件進(jìn)行平行測(cè)量。
4.測(cè)量
印刷花紙的色膜厚度采用微米千分尺測(cè)量。光澤度的測(cè)量按儀器說(shuō)明書操作,首先采用60°測(cè)量角方法測(cè)量,當(dāng)試樣的光澤度大于70光澤單位或者小于30個(gè)光澤單位時(shí),為提高其分辨程度,可選擇采用20°或85°測(cè)量角方法。
5.測(cè)量結(jié)果分析
根據(jù)光澤度儀測(cè)量陶瓷顏料的光澤度數(shù)值,就可以對(duì)陶瓷顏料的外觀質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),從而確定陶瓷的性能指標(biāo)。