Hvad er kravene til hvidhed og partikelstørrelse af aluminiumhydroxid brugt i kunstig sten?

Kunstig sten (herunder kvartssten og solide overfladematerialer) er blevet det almindelige valg på markedet for avancerede dekorative materialer på grund af dets fremragende fysiske egenskaber, rige dekorative og miljømæssige egenskaber.Aluminiumhydroxid (ATH)er et centralt funktionelt fyldstof og flammehæmmer i kunstige stenformuleringer, og dets fysisk-kemiske egenskaber bestemmer direkte kvaliteten og markedskonkurrenceevnen for det endelige produkt. Blandt dem er hvidhed og partikelstørrelsesfordeling de to mest kerne og indbyrdes forbundne tekniske parametre, som dybt påvirker den æstetiske værdi og den mekaniske ydeevne af produkter fra dimensionerne af optik og fysisk mekanik. Denne artikel vil i dybden analysere de specifikke krav og underliggende principper for aluminiumhydroxid til kunstig sten fra materialevidenskabens perspektiv.

I. Hvidhedskrav: Optiske egenskaber, der bestemmer produktets æstetiske øvre grænse

Hvidhed er ikke blot graden af ​​hvidhed, men en kvantitativ indikator, der udtømmende måler et materiales evne til at sprede synligt lys. Dens numeriske værdi bestemmer direkte renheden, livligheden og nøjagtigheden af ​​efterfølgende farvning af kunstige stenbasefarver.

1. Kernestandarder: høj hvidhed og høj renhed

·Hvidhedsværdi: Fremstilling af kunstig sten af ​​høj kvalitet kræver normalt en Hunter Whiteness på ikke mindre end 92% for aluminiumhydroxid, med en ideel værdi på over 94%. Hver et procentpoint stigning i hvidhed er afgørende for at forbedre farven på det endelige produkt.

· Farvekontrol: ATH af høj kvalitet bør have en ren neutral hvid farve, der undgår gulning (positiv b-værdi) eller sløring (negativ b-værdi). Farveafvigelse kan afsløre batchfarveforskelle eller påvirke farvegengivelseseffekten af ​​farvepulveret, når det påføres over et stort område.

2. Videnskabelig konnotation og indflydelsesfaktorer for hvidhed

Hvidhed er i det væsentlige en afspejling af den optiske adfærd af pulveroverflader:

·Refleksion og spredning: Høj hvidhed stammer fra den effektive og ensartede diffuse refleksion (spredning) af indfaldende synligt lys (bølgelængde ca. 400-700 nm) vha.aluminiumhydroxidpartikler, snarere end spejlende refleksion eller absorption. Dette kræver, at selve materialet har ekstrem høj kemisk renhed.

·Nøgle urenhedskontrol: Sporfarvede metalioner er hvidhedens "fjende".

·Jern (Fe₂O₃): er den mest kritiske begrænsende urenhed, med et indhold typisk under 30 ppm (0,003%). Jernioner absorberer kraftigt blågrønt lys, hvilket får materialet til at blive gulrødt.

·Andre urenheder såsom titanium, mangan og andre overgangsmetalelementer skal også kontrolleres nøje.

· Krystalstruktur og overfladetilstand: En komplet og regelmæssig krystalstruktur er befordrende for den regelmæssige spredning af lys. Brændingsprocessen (kontrollerer graden af ​​dehydrering) og overfladebehandlingen (om der indføres forurening) under produktionsprocessen har en direkte indflydelse på hvidheden.

3. Problemer forårsaget af utilstrækkelig hvidhed

·Grå og mørke basisfarver: ude af stand til at producere avancerede produkter, der er rent hvide og lyse.

·Farveforvrængning: Det tilsatte farvepulver skal blandes med bundens "hvide lærred". En base med lav hvidhed og blandede farver kan forurene målfarven, hvilket resulterer i unøjagtig farvematchning og matte farver.

·Batchfarveforskel: Udsving i hvidhed er en af ​​hovedårsagerne til synlige farveforskelle i forskellige batcher af produkter.

Ⅱ. Krav til partikelstørrelse og partikelstørrelsesfordeling: strukturelle hjørnesten, der påvirker mekaniske egenskaber og udseende

Partikelstørrelse og dens fordeling er kernen i pulverteknologi, der bestemmer fyldningsadfærden, grænsefladebindingstilstanden og mikrostrukturen af ​​aluminiumhydroxid i harpikssystemer.

1. Kernekrav: forfining og karakteroptimering

· Typisk partikelstørrelsesområde: Medianpartikelstørrelsen (D50) af aluminiumhydroxid, der anvendes til kunstige sten (især kvarts), er normalt mellem 20-40 μm. At være for grov (>50 μm) kan let føre til overfladeruhed og synlige partikler; At være for fin (<10 μm) øger viskositeten betydeligt, reducerer fyldningsmængden og kan medføre defekter som følge af agglomeration.

·Partikelstørrelsesfordeling (PSD): Vigtigere end en enkelt D50-værdi. Den ideelle fordeling er enten en "snæver fordeling" eller en "rimelig karaktergivning".

·Smal fordeling: Koncentreret partikelstørrelse er gavnlig for at opnå ensartet og ensartet udseende og ydeevne.

2. Den mekanisme, hvorved granularitet påvirker ydeevnen

· Grov partikeleffekt: En passende mængde af grove partikler kan tjene som en "skelet" støtte, men for mange eller for grove partikler kan blive stresskoncentrationspunkter, reducere styrken og kan danne "gruber" eller "sandhuller" efter polering.

· Overfladetekstur og bearbejdelighed:

·Ensartet og moderat partikelstørrelse er en forudsætning for at opnå en delikat og silkeagtig tekstur på den polerede overflade af kunststen.

· Rimelig partikelstørrelsesfordeling kan optimere blandingens rheologiske egenskaber, hvilket gør den i stand til at have god flydeevne og kompakthed under vakuumvibrationskompression, hvilket undgår delaminering eller bobler.

Konklusion og forslag til materialevalg

For kunstige stenproducenter, når de vælgeraluminiumhydroxidfyldstoffer, hvidhed og partikelstørrelse skal systematisk vurderes som kompromisløse kerneindikatorer:

1. Prioriter at sikre høj hvidhed og renhed: Hvidhed ≥ 92% (high-end ≥ 97%), median partikelstørrelse D50=5-50μm (mainstream 8-14μm), ensartet partikelstørrelsesfordeling og streng kontrol med urenheder er de kernekrav, der almindeligvis anvendes på det globale marked.

2. Finkornet analyse af partikelstørrelsesdata: se ikke kun på D50, men anmod også om komplette partikelstørrelsesfordelingskurver (helst D10, D50, D90 osv.), og diskuter det bedst egnede partikelstørrelsesskema med leverandører baseret på deres egen formel og procesudstyrs egenskaber.