Tehiskivist (sealhulgas kvartskivist ja tahketest pinnamaterjalidest) on oma suurepäraste füüsikaliste omaduste, rikkalike dekoratiiv- ja keskkonnaomaduste tõttu saanud tipptasemel dekoratiivmaterjalide turul peamine valik.Alumiiniumhüdroksiid (ATH)on tehiskivist koosnevate koostiste peamine funktsionaalne täiteaine ja leegiaeglusti ning selle füüsikalis-keemilised omadused määravad otseselt lõpptoote kvaliteedi ja konkurentsivõime turul. Nende hulgas on valgesus ja osakeste suuruse jaotus kaks kõige olulisemat ja omavahel seotud tehnilist parameetrit, mis mõjutavad optika ja füüsikalise mehaanika mõõtmete põhjal põhjalikult toodete esteetilist väärtust ja mehaanilist jõudlust. See artikkel analüüsib põhjalikult tehiskivist valmistatud alumiiniumhüdroksiidi spetsiifilisi nõudeid ja aluspõhimõtteid materjaliteaduse vaatenurgast.
Valgedus ei ole lihtsalt valgeduse aste, vaid kvantitatiivne näitaja, mis mõõdab igakülgselt materjali võimet hajutada nähtavat valgust. Selle arvväärtus määrab otseselt tehiskivist alusvärvide puhtuse, erksuse ja järgneva värvimise täpsuse.
·Valgeduse väärtus: Kõrgekvaliteedilise tehiskivide tootmiseks on alumiiniumhüdroksiidi puhul tavaliselt vaja Hunteri valgesust vähemalt 92%, ideaalväärtusega üle 94%. Iga ühe protsendipunkti võrra valgeduse suurenemine on lõpptoote värvi parandamiseks ülioluline.
·Tooni kontroll: kvaliteetne ATH peaks olema puhta neutraalse valge värvusega, vältides kollasust (positiivne b-väärtus) või udusust (negatiivne b-väärtus). Tooni hälve võib paljastada partiide värvierinevused või mõjutada värvipulbri värviedastusefekti, kui seda kasutatakse suurele alale.
Valgesus peegeldab peamiselt pulberpindade optilist käitumist:
· Peegeldus ja hajumine: kõrge valgedus tuleneb langeva nähtava valguse (lainepikkus ligikaudu 400–700 nm) tõhusast ja ühtlasest hajuspeegeldusest (hajumisest)alumiiniumhüdroksiidosakesed, mitte peegeldus või neeldumine. See eeldab, et materjalil endal on väga kõrge keemiline puhtus.
· Peamine lisandite kontroll: värvilised metalliioonid on valgesuse "vaenlane".
·Raud (Fe₂O3): on kõige kriitilisem piirav lisand, mille sisaldus on tavaliselt alla 30 ppm (0,003%). Raua ioonid neelavad tugevalt sinakasrohelist valgust, mistõttu materjal muutub kollakaspunaseks.
· Rangelt tuleb kontrollida ka muid lisandeid, nagu titaan, mangaan ja muud siirdemetallielemendid.
· Kristalli struktuur ja pinna olek: täielik ja korrapärane kristallstruktuur soodustab korrapärast valguse hajumist. Tootmisprotsessi käigus toimuv põlemisprotsess (dehüdratsiooniastme kontrollimine) ja pinnatöötlus (saaste sisseviimine) mõjutavad otseselt valget värvi.
· Hallid ja tumedad põhivärvid: ei saa toota kõrgekvaliteedilisi puhasvalgeid ja heledaid tooteid.
·Värvi moonutamine: Lisatud värvipulber tuleb segada aluse "valge lõuendiga". Madala valgeduse ja segavärvidega alus võib sihtvärvi saastada, mille tulemuseks on ebatäpne värvide sobivus ja tuhmid värvid.
·Partii värvierinevus: valgeduse kõikumine on erinevate tootepartiide nähtavate värvierinevuste üks peamisi põhjuseid.
Osakeste suurus ja selle jaotus on pulbritehnoloogia tuumaks, määrates vaigusüsteemides alumiiniumhüdroksiidi täitmiskäitumise, liidese sidumise oleku ja mikrostruktuuri.
·Tüüpiline osakeste suuruse vahemik: tehiskivide (eriti kvartsi) jaoks kasutatava alumiiniumhüdroksiidi osakeste keskmine suurus (D50) on tavaliselt vahemikus 20–40 μm. Liiga jäme (>50 μm) võib kergesti põhjustada pinna karedust ja nähtavaid osakesi; Liiga peen (<10 μm) suurendab oluliselt viskoossust, vähendab täitekogust ja võib tekitada aglomeratsioonist tingitud defekte.
· Osakeste suuruse jaotus (PSD): olulisem kui üksik D50 väärtus. Ideaalne jaotus on kas "kitsas jaotus" või "mõistlik klassifitseerimine".
· Kitsas jaotus: kontsentreeritud osakeste suurus on kasulik ühtlase ja ühtlase välimuse ja jõudluse saavutamiseks.
· Jämedate osakeste efekt: Sobiv kogus jämedaid osakesi võib olla "skeleti" toeks, kuid liiga palju või liiga jämedaid osakesi võivad muutuda pinge kontsentratsioonipunktideks, vähendada tugevust ja pärast poleerimist "augud" või "liivaaugud".
· Pinna tekstuur ja töödeldavus:
·Tehiskivi poleeritud pinnal õrna ja siidise tekstuuri saavutamise eelduseks on ühtlane ja mõõdukas osakeste suurus.
· Mõistlik osakeste suuruse jaotus võib optimeerida segu reoloogilisi omadusi, võimaldades sellel olla vaakumvibratsiooniga kokkusurumisel hea voolavus ja kompaktsus, vältides delaminatsiooni või mullide teket.
Tehiskivide tootjatele, validesalumiiniumhüdroksiidtäiteaineid, valgedust ja osakeste suurust tuleb süstemaatiliselt hinnata kui kompromissituid põhinäitajaid:
1. Eelistage kõrge valgeduse ja puhtuse tagamist: valgesus ≥ 92% (high-end ≥ 97%), osakeste keskmine suurus D50=5-50 μm (peavool 8-14 μm), ühtlane osakeste suuruse jaotus ja lisandite range kontroll on põhinõuded, mida globaalsel turul tavaliselt kasutatakse.
2. Osakeste suuruse andmete peeneteraline analüüs: ärge vaadake ainult D50, vaid küsige ka täielikke osakeste suuruse jaotuse kõveraid (eelistatavalt D10, D50, D90 jne) ning arutage tarnijatega sobivaimat osakeste suuruse skeemi, lähtudes nende valemist ja protsessiseadmete omadustest.