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為什么要用二氧化鈦
* 來源: 河北麥森 * 作者: * 發(fā)表時間: 2014-07-31 09:20:41
顏料的種類有很多，但是為什么選擇用二氧化鈦呢?金紅石型二氧化鈦在遮蓋上有很大的優(yōu)點。
折射和繞射 
光線通過和繞過顏料粒子時，粒子對光線的折射和繞射造成光線的散射或彎曲。 
折射和繞射
圖1 由離子引起的光線折射
二氧化鈦和其他的白色顏料的遮蓋效率主要是利用光的反射。因為白色顏料可強烈地使光線反射或曲折，出現(xiàn)反射現(xiàn)象。如果油漆薄膜中有足夠的白色顏料，則入射漆膜表面的光幾乎可以完全的反射回來，(除了很少部分是由顏料所吸收之外)于是涂膜就會呈不透明狀，潔白而光澤。光線通過和繞過顏料粒子時，粒子對光線的折射和繞射造成光線的散射或彎曲。
圖1a 反射散射
圖 l顯示折射現(xiàn)象，其中球形表示二氧化鈦粒子，由于漆膜中顏料粒子及基料折射率之不同、故當光線穿越后、必然產(chǎn)生曲折現(xiàn)象。圖2顯示繞射現(xiàn)象。行進路線靠近二氧化鈦粒子的光線受到彎曲、而分開散射到許多方向。這一現(xiàn)象說明顏料在其臨近區(qū)域?qū)獾纳⑸淠芰?shù)倍于其粒子橫截面內(nèi)。
圖2 小粒子周圍的光線衍射(繞射)
折 射 率
圖3表示兩個含顏料漆膜的橫切面，演示了折射率的差別怎樣影響光的散射和蓋遮力。在含有高折射率顏料的漆膜中(上圖)光線比在含有低折射率顏料的漆膜中彎曲較多(下圖)，所以射入漆膜之光線所經(jīng)過的路徑長度較短，因而不能深入。實際上兩種漆膜都呈白色不透明狀，因為其皆沒有存在吸收光線的粒子，所以全部入射的光線亦都會返回表面。然而，如果漆膜厚度如虛線(X)所示，而且放在黑色背景上，那么，含有低折射率顏料的漆膜能使部分光線進入黑色背景而被吸收，則漆膜就不會完全不透明，與白色的漆膜相比較，則呈現(xiàn)灰色。
圖3表示兩個含顏料漆膜的橫切面，演示了折射率的差別怎樣影響光的散射和蓋遮力。在含有高折射率顏料的漆膜中(上圖)光線比在含有低折射率顏料的漆膜中彎曲較多(下圖)，所以射入漆膜之光線所經(jīng)過的路徑長度較短，因而不能深入。實際上兩種漆膜都呈白色不透明狀，因為其皆沒有存在吸收光線的粒子，所以全部入射的光線亦都會返回表面。然而，如果漆膜厚度如虛線(X)所示，而且放在黑色背景上，那么，含有低折射率顏料的漆膜能使部分光線進入黑色背景而被吸收，則漆膜就不會完全不透明，與白色的漆膜相比較，則呈現(xiàn)灰色。
圖3 光線在漆膜中的行經(jīng)路線
要了解金紅石型二氧化鈦(Rutile)、為什么在遮蓋上能有這么大的優(yōu)點,只需將金紅石型二氧化鈦與銳鈦型(Anatase)二氧化鈦的折射率和其它商用白色顏料以及油漆基料的折射率相比較則可以看出來(表一)。一般來說顏料的折射率和周圍的介質(zhì)之折射率差別越大，光線的折射就越大。
表一 油漆制造所使用的某些顏料和基料的折射率
表一 油漆制造所使用的某些顏料和基料的折射率
| 白色顏料 | 折射率 | 基料或介質(zhì) | |
| 硅藻土 | 1.45 | 真空 | 1.0000 |
| 二氧化硅 | 1.41-1.49 | 空氣 | 1.0003 |
| 碳酸鈣 | 1.63 | 水 | 1.3330 |
| 重晶石 | 1.64 | 聚醋酸乙烯酯樹脂 | 1.47 |
| 陶土（白土） | 1.65 | 大豆油 | 1.48 |
| 硅酸鎂 | 1.65 | 精制亞麻仁油 | 1.48 |
| 立德粉 | 1.84 | 乙烯樹脂 | 1.48 |
| 氧化鋅 | 2.02 | 壓克力樹脂 | 1.49 |
| 氧化銻 | 2.09-2,25 | 桐油 | 1.52 |
| 硫化鋅 | 2.37 | 氧化大豆油醇酸樹脂 | 1.52-1.53 |
| 銳鈦型二氧化鈦 | 2.55 | 苯乙烯丁二烯樹脂 | 1.53 |
| 金紅石二氧化鈦 | 2.73 | 70/15/15醇酸/ 三聚氰胺/尿素 |
1.54 |
| 75/25醇酸/三聚氰胺 | 1.55 | ||
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