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1、云母鈦珠光顏料的研究摘要：綜述了云母鈦珠光顏料的發(fā)展概況，介紹了它的三種類型:銀白色型、虹彩型、著色型,著重論述了它的生產(chǎn)工藝和制備方法(氣相包覆法和液相沉積法)，并比較了各類方法的優(yōu)缺點，分析了它的晶型類別(板鈦型、銳鈦型、金紅石型)、包膜的復合機理和虹彩效應形成的原因，并指出了國內產(chǎn)品的發(fā)展方向。? 關鍵詞：云母鈦；珠光顏料；虹彩效應；制備；復合機理；晶型? 1概述? 珠光顏料是指具有珍珠光澤的一類顏料，由于這類物質具有無色透明、折射率高、定向薄片層狀結構，使其在光的照射下,能經(jīng)多次折射、反射、透射,而呈現(xiàn)出晶瑩閃爍的珍珠光澤，由此而得名。? 1942年,美國人Afwoo
2、d提出用云母和TiO?2合成珠光顏料;1963年,美國的杜邦(Do.Pont)公司以天然白云母為原料,用TiO?2·H?2O包膜制得一種新型珠光顏料——云母鈦珠光顏料,這種珠光顏料珠光好且耐光、耐熱、耐硫、耐候、化學性質穩(wěn)定，加上品種多、著色力強、色相范圍廣、機械強度高、完全無毒，它的出現(xiàn)為珠光顏料的研發(fā)開辟了一條新的道路,標志著人工合成珠光顏料進入了一個成熟化和實用化的新時期.現(xiàn)今它已廣泛應用于涂料、塑料、紡織、造紙、皮革、玻璃、瓷器、化妝品、裝飾品、建筑材料和汽車工業(yè)等領域，其發(fā)展前景十分廣闊。? 2產(chǎn)品類型? 云母鈦珠光顏料是以天然云母薄片為基材，在其光滑的表面上以特殊的生
3、產(chǎn)工藝均勻沉積一層或多層對光有高折射率的TiO?2或TiO?2和其它氧化物（如：Fe2O?3、SiO?2等）制成的珠光顏料。由于其氧化物膜層與云母基片的折射率不同，且氧化物膜層又是透明的，光在云母鈦粒子上產(chǎn)生多次反射、折射、透射，產(chǎn)生光的干涉作用（如圖所示），形成高質量的珠光效應和閃色效應，從而呈現(xiàn)出柔和奪目、絢麗多彩的珍珠色澤，并且給人一種深遠的三維空間質感。? 云母鈦珠光顏料大致可分為三大類：銀白色型、虹彩（幻彩）型、著色型。銀白色型是云母鈦珠光顏料的基本型，是由于光在云母鈦表面反射而沒有透射，因而只呈現(xiàn)單一的銀白色相。虹彩型是通過控制和調節(jié)氧化物膜層的厚度或層次而獲得的，表面
4、膜層通過光的多次反射、折射、和透射產(chǎn)生干涉作用形成極好的珠光效應和視覺閃光效應，而產(chǎn)生眩目璀璨的虹彩效果。? 3虹彩效應? 近年來，用虹彩型云母鈦珠光顏料制造的高級裝飾性涂料的應用越來越受到涂料界和汽車工業(yè)界的重視。就目前的市場需求而言，研發(fā)虹彩型云母鈦珠光顏料成為一個很好的研究方向。虹彩型云母鈦珠光顏料之所以能產(chǎn)生五彩繽紛的虹彩效應，主要是因為：第一，隨著云母薄片表面TiO?2膜層的幾何厚度的不同，其反射光的光程差就不同，因此某些波長的光發(fā)生相長干涉而增強，另一些波長的光發(fā)生相消干涉而減弱，從而就有不同的反射干涉光顏色(其透射光為其互補色)。對于粒徑相同的云母薄片，隨著Ti
5、O?2薄膜厚度的增加，干涉色色相按銀、金、紅、紫、籃、綠的順序周期性變化,還可產(chǎn)生兩種色光之間的許多過渡色相，因而形成柔和華麗并帶有金屬光澤的珠光效果。當膜達到一定厚度，由于光程差相差太大，不同波長的光就失去相干性，珠光效果就不復存在。第二，當薄膜厚度一定時，從不同的角度觀察虹彩型云母鈦珠光顏料時，將會看到不同的色彩。當視角處于光線的反射角度時，能看到最強的干涉色；當偏離反射角度時，只能看到珠白色或其它顏色，這種現(xiàn)象稱為視角閃色效應。由它造成的顏色的變化，稱為色轉移，最大的色轉移，可以從一種顏色變?yōu)樗幕パa色。? 4生產(chǎn)工藝和制備方法? 云母鈦珠光顏料的制備工藝主要有兩種,氣
6、相包覆法和液相沉積法.? 氣相包覆法,是以可揮發(fā)的金屬有機物為物源,反應物以氣態(tài)形式與流化狀態(tài)的云母薄片在一定條件下發(fā)生氣相反應,金屬有機物以原子形式進行分解,分解出的金屬原子氧化為金屬氧化物,沉積在云母薄片表面上,使包膜和晶化一次完成,形成一層致密均勻的透明金屬氧化物薄膜.該方法工藝技術要求高,國外還未達到工業(yè)化程度.? 液相沉積法,是將預處理的云母薄片在水懸浮液中經(jīng)攪拌使其充分分散，在一定條件下，通過溶液反應在云母薄片表面上沉積一層水合氧化物薄膜，再經(jīng)過濾、洗漆、干燥、焙燒等后序工藝處理而制得。該方法自20世紀60年代問世至今,主要工藝未有大的變動,只在個別條件上有所調整,其工藝
7、技術已經(jīng)成熟,云母鈦珠光顏料的工業(yè)化生產(chǎn)主要采用這種方法.? 通常是選用5-50微米且是經(jīng)濕法粉碎的白云母基片，將其制成一定濃度的漿液，調節(jié)漿液的pH值至2.0左右，升溫至70～80℃，然后以一定速度向溶液加入鈦鹽溶液，這個過程必須緩慢進行，常用的鈦鹽為TiCl?4和TiOSO?4，利用鈦鹽易水解的特點，在控制溫度及pH值恒定的條件下，讓鈦鹽水解成水合氧化鈦，并均勻沉積在云母薄片光滑的表面上，形成一層高折射率的透明的TiO?2·H
