Batu tiruan (termasuk batu kuarza dan bahan permukaan pepejal) telah menjadi pilihan arus perdana dalam pasaran bahan hiasan mewah kerana sifat fizikalnya yang sangat baik, ciri hiasan yang kaya dan alam sekitar.Aluminium hidroksida (ATH)ialah pengisi berfungsi utama dan kalis api dalam rumusan batu tiruan, dan sifat fizikokimianya secara langsung menentukan kualiti dan daya saing pasaran produk akhir. Antaranya, keputihan dan pengedaran saiz zarah adalah dua parameter teknikal yang paling teras dan saling berkaitan, yang sangat mempengaruhi nilai estetik dan prestasi mekanikal produk daripada dimensi optik dan mekanik fizikal. Artikel ini akan menganalisis secara mendalam keperluan khusus dan prinsip asas aluminium hidroksida untuk batu tiruan dari perspektif sains bahan.
Keputihan bukan sekadar tahap keputihan, tetapi penunjuk kuantitatif yang secara komprehensif mengukur keupayaan bahan untuk meresap cahaya yang boleh dilihat. Nilai berangkanya secara langsung menentukan ketulenan, kejelasan, dan ketepatan pewarnaan seterusnya warna asas batu tiruan.
·Nilai keputihan: Pengeluaran batu tiruan mewah biasanya memerlukan Keputihan Hunter tidak kurang daripada 92% untuk aluminium hidroksida, dengan nilai ideal melebihi 94%. Setiap peningkatan satu mata peratusan dalam keputihan adalah penting untuk meningkatkan warna produk akhir.
·Kawalan rona: ATH berkualiti tinggi harus menampilkan warna putih neutral tulen, mengelakkan kekuningan (nilai b positif) atau kekaburan (nilai b negatif). Sisihan rona boleh mendedahkan perbezaan warna kelompok atau menjejaskan kesan pemaparan warna serbuk warna apabila digunakan pada kawasan yang luas.
Keputihan pada asasnya mencerminkan tingkah laku optik permukaan serbuk:
· Pantulan dan penyerakan: Keputihan tinggi berpunca daripada pantulan resap yang cekap dan seragam (penyerakan) cahaya boleh dilihat kejadian (panjang gelombang kira-kira 400-700 nm) olehaluminium hidroksidazarah, bukannya pantulan atau penyerapan spekular. Ini memerlukan bahan itu sendiri mempunyai ketulenan kimia yang sangat tinggi.
·Kawalan kekotoran utama: Ion logam berwarna surih adalah "musuh" keputihan.
·Besi (Fe₂O₃): ialah kekotoran mengehadkan yang paling kritikal, dengan kandungan biasanya di bawah 30 ppm (0.003%). Ion besi sangat menyerap cahaya biru-hijau, menyebabkan bahan menjadi kuning merah.
·Kekotoran lain seperti titanium, mangan dan unsur logam peralihan lain juga perlu dikawal dengan ketat.
·Struktur kristal dan keadaan permukaan: Struktur kristal yang lengkap dan teratur adalah kondusif kepada penyerakan cahaya yang tetap. Proses pembakaran (mengawal tahap dehidrasi) dan rawatan permukaan (sama ada pencemaran diperkenalkan) semasa proses pengeluaran memberi kesan langsung kepada keputihan.
·Warna asas kelabu dan gelap: tidak dapat menghasilkan produk mewah yang putih tulen dan cerah.
·Herotan warna: Serbuk warna tambahan perlu dicampur dengan "kanvas putih" asas. Asas dengan keputihan rendah dan warna campuran boleh mencemarkan warna sasaran, mengakibatkan padanan warna yang tidak tepat dan warna yang kusam.
·Perbezaan warna kelompok: Turun naik dalam keputihan adalah salah satu sebab utama perbezaan warna yang boleh dilihat dalam kumpulan produk yang berbeza.
Saiz zarah dan pengedarannya adalah teras kejuruteraan serbuk, menentukan tingkah laku pengisian, keadaan ikatan antara muka, dan struktur mikro aluminium hidroksida dalam sistem resin.
·Julat saiz zarah biasa: Saiz zarah median (D50) aluminium hidroksida yang digunakan untuk batu tiruan (terutamanya kuarza) biasanya antara 20-40 μ m. Menjadi terlalu kasar (>50 μ m) dengan mudah boleh menyebabkan kekasaran permukaan dan zarah yang kelihatan; Menjadi terlalu halus (<10 μ m) meningkatkan kelikatan dengan ketara, mengurangkan jumlah pengisian dan mungkin menyebabkan kecacatan akibat penggumpalan.
·Pengagihan saiz zarah (PSD): Lebih penting daripada nilai D50 tunggal. Pengagihan yang ideal ialah sama ada "pengedaran sempit" atau "penggredan yang munasabah".
·Pengagihan sempit: Saiz zarah pekat bermanfaat untuk mendapatkan penampilan dan prestasi yang seragam dan konsisten.
·Kesan zarah kasar: Jumlah zarah kasar yang sesuai boleh berfungsi sebagai sokongan "rangka", tetapi zarah yang terlalu banyak atau terlalu kasar boleh menjadi titik kepekatan tegasan, mengurangkan kekuatan, dan boleh membentuk "lubang" atau "lubang pasir" selepas menggilap.
· Tekstur permukaan dan kebolehprosesan:
·Saiz zarah yang seragam dan sederhana adalah prasyarat untuk mencapai tekstur yang halus dan sutera pada permukaan batu tiruan yang digilap.
·Pengagihan saiz zarah yang munasabah boleh mengoptimumkan sifat reologi campuran, membolehkan ia mempunyai kebolehliran dan kekompakan yang baik semasa pemampatan getaran vakum, mengelakkan delaminasi atau buih.
Untuk pengeluar batu tiruan, apabila memilihaluminium hidroksidapengisi, keputihan dan saiz zarah mesti dinilai secara sistematik sebagai penunjuk teras tanpa kompromi:
1. Utamakan memastikan keputihan dan ketulenan yang tinggi: Keputihan ≥ 92% (high-end ≥ 97%), saiz zarah median D50=5-50μm (arus perdana 8-14μm), pengedaran saiz zarah seragam, dan kawalan ketat kekotoran adalah keperluan teras yang biasa digunakan dalam pasaran global.
2. Analisis butiran halus data saiz zarah: bukan sahaja melihat D50, tetapi juga meminta lengkung pengedaran saiz zarah yang lengkap (sebaik-baiknya D10, D50, D90, dll.), dan membincangkan skema saiz zarah yang paling sesuai dengan pembekal berdasarkan formula dan ciri peralatan proses mereka sendiri.
