装饰石材表面增光技术研究

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1、装饰石材表血增光技术研究*张秉坚（浙江大学化学系石材研究室杭州310027）【摘要】介绍石材表面增光的两大类方法：研磨法和涂层法。探讨增光机制和石材增光技术的最新进展，并列出了部分研磨和涂层的化学配方。【关配词】石材人表畋增瓠抛奴增光一直是建材、金属、皮革等领域的研究课题。因为在一定场合下，高光泽顺应了人们追求高雅和尊贵的审美要求。对于石材业来说，增光工艺可以在大理石、花岗石等石材的自然花纹上形成一层玻璃和水膜般的高光泽层，在视觉上给人以美的享受。因此，增光技术是石材装饰T程和翻新丁程的最重要的技术Z-,是

2、呈现装饰效果的关键工艺，已经引起施丄单位和业主们的高度重视。本文主要结合石材现场磨抛工程和翻新丄程相关的增光技术进行探讨。1光泽的成因和石材表面增光方法从机制上分析，物体表面的光泽是一种物理现象。当一束平行光线照射到物体的表面，一部分光被物体吸收，另一部分光被物体表面反射I叫去。当物体表面（微观和宏观）平整时将发生全反射，当物体表面粗糙时将发生漫反射。显然询者的光通量将人丁诟者，亦即前者的光泽度将高于后者。从中不难看出石材表面的平整程度在很大程度上决定了石材表而光泽度的高低。要提高石材表而的平整度，原则上有

3、两种策略：磨平石材表而的凸起处；填平石材表面的凹陷处。从这两种策略形成了两人类石材表面增光的方法:研磨法和涂层法。常规研磨法一般有粗磨、细磨、半细磨、精磨和抛光5道工序。抛光是石材研磨加工的最后也是最重要一道工序，它的作用过程是抛光剂借助高速旋转的抛光磨机与石材表面接触时所产生的热量和压力，与石材表面发生机械的或化学的作用，从而达到平整表面增加光泽度的H的。机械抛光的机制主要有三种假说，并都能解释一些抛光的现象。（1）微粒研磨作用原理（Hook假说）：该原理认为，抛光过程与研磨过程相类似，主要依赖于磨料的相

4、对駛度，它们之间的区别在于抛光时所采用的磨料颗粒比粗磨等过程所选的磨料粒度更细。而且磨料颗粒越细时在石材表面切削的切末就越细，表面亦就磨得越平整。当研磨切削的深度小于一定值时被加丁表而就会岀现镜而光泽。（2）塑性变形原理（Belly假说）：提出这一原理的人们根据用显微镜研究的结果，认为被抛光材料的表面是非结晶形的，可以在强力等条件的作用下使材料表现出流动性，其结果使得细微的凹坑被凸出部分的變性移动所填满，从而改变了表面凹凸不平的状况，提高平整度，使光泽度提咼。（3）o国家自然科学基金（批准号：2997701

5、8）资助项冃联系人：张秉坚教授.Tel:0571—87997523.E-mail：zbj@ma11hz4佣369化学原理（Grebenschikow假说）：该原理认为抛光是一个综合过程，在这个过程中不仅有机械作用而且还有类似化学的作用。水与水中的盐类能对增光过程发生影响，在有水存在的情况下被加工表面会出现微弱膜状的生成物，这种生成物能吸附收被抛光表面凸出部分解离下来的部分物质，使表面得以削平和填平。除机械抛光机制外，化学抛光机制属于另一大类。利用化学磨料或药剂与石材表面层发生化学反应，使岩石凸出部分较多地被

6、反应物溶蚀，凹坑部分较多地被反应产物填补，以至于整个表而被新的更致密的物质覆Hff,使光泽度显著提高。石材不同于其他人造材料，其化学成分复杂，矿物微粒性质差异很大，单靠机械抛光作用许多石材都无法达到高光泽度，巧妙地利用化学反应原理，使化学反应产生的新物质來增加石材表面的光泽度是目前研究的热点，近年來在石材现场磨抛工程和翻新工程中使用的助磨化学溶液和晶硬粉等都运用了这类技术。单纯研磨法并不能完全满足所有品种石材的增光需要，例如：多孔性石材，表面存在晶粒间裂隙、微小节理裂缝或晶体方向和切割面之间倾斜等情况就经常

7、难以用单纯研磨法达到理想的增光效果。涂层增光法是将涂料涂于石材表面，覆盖成膜或固化成膜”JO成膜物质在石材表面形成平整光亮的薄膜层，从而增加石材表面的光泽度。成膜物质又分为三大类：（1）蜡类。蜡类是一些分子量不太大的直链高分子材料，如天然石蜡、虫蜡，聚乙烯蜡等，它们主耍靠机械磨抛涂覆到石材的表而。这是一类半永久性的质地相对较软的膜层。（2）高分子树脂涂层类。通常由成膜树脂、稀释剂（溶剂）、助剂（添加剂）和颜料等组成，具中成膜树脂是必不可少的。成膜树脂多由高分子化合物，或一些小分子质量的具有进一步反应活性的化

8、学物质纽成，通过化学反应最终形成于固的永久性膜层。（3）无机胶类。成膜物质主要由无机化合物组成，例如，硅溶胶、超分子等化合物，相对而言目前这一类的应用还较少。除了蜡类需要靠机械磨抛涂覆，其他两类涂层的涂覆往往也需要磨抛。自然流平的咼分子树脂和无机胶类很难在大面积上达到镜面平整效果，多数有机类成膜物质还会使石材失去天然感，并且耐磨性也很有限，为此涂层增光法经常在成膜物质固化后再使用磨抛，不过此时抛磨的主要对彖是表面