通過使用干涉型效應(yīng)顏料和鋁粉效應(yīng)顏料，可使汽車表面閃 光。只有透徹了解效應(yīng)顏料的性能及在施工中的特性，才能在汽 車涂料配方設(shè)計中有效地應(yīng)用效應(yīng)顏料。

鮮艷的顏色和特殊的效果使得時尚的汽車面漆閃光耀眼。干涉 型效應(yīng)顏料自20世紀80年代中期就開始用于汽車OEM涂料， 可提供極佳視覺效果。最早使用的白色干涉型顏料汽車涂料含白 色底色漆、白色干涉涂層和罩光清漆三道涂層。此后，彩色涂料 開始流行，即將著色顏料與白色干涉顏料和彩色干涉顏料混合使 用。在90年代末期，引入了曾經(jīng)用于特效裝飾的鋁粉顏料，進一 步增強了這類彩色涂料體系。隨著新型效應(yīng)顏料的發(fā)展，新的測 量方法也應(yīng)運而生。包括對鋁粉顏料和干涉色顏料的多角度測量 以及采用這類測量方法對表面視覺效果進行的表征。顏料以及涂 料和涂裝技術(shù)方面的各種創(chuàng)新已影響著新色彩標準的制定以及制 定過程中需考慮的各個方面。下面是有效配制彩色汽車涂料的八 大黃金法則。

注意幾何結(jié)構(gòu)

大多數(shù)情況下，現(xiàn)代汽車涂料均呈現(xiàn)各種視覺效果，可以是在 涂料明度方面的差異，或是在明度與色彩兩方面的差異。這種視覺 效果取決于光源和觀察者相對于涂料表面所處的位置以及光線傳 輸路徑之間的幾何結(jié)構(gòu)。

光源（以太陽光為例）照在車輛的每一點上，與法線（在入射點 與車身表面垂直）形成可以計量的入射角，并以與法線形成的相同 角度從車身表面反射。在光照的同時，法線與光澤（或反射光）都處 于同一平面中（如圖1 所示）。在該平面內(nèi)，入射光位置與觀察者的 位置可通過其與法線的不同夾角來確定：15°的入射光表示光源（太 陽）以15°的角（與法線的夾角）照射到（車輛）表面上。 鏡面反射角（反射光或光澤的角度）與入射角（出于實際原因， 反射角前面往往表示為負號，這實際上是錯誤的）數(shù)值相等，而"逆 鏡向反射角"是反射光與觀察者之間的差角。如果觀察者正在觀察 車輛的光澤［即如果觀察者的位置與反射光的角度相同（如圖1 所 示）］，那么反射光與觀察者之間的逆鏡向反射角為0°。然而，如果 觀察者的眼睛從光澤角方向移開，那么逆鏡向反射角開始增大。在 圖2 的示例中，車身面板已經(jīng)傾斜，入射角和光澤/ 反射角與新的 法線形成5°的夾角，但由于傾斜，光澤角已經(jīng)遠離觀察者角達20°。 ASTM E2539《有關(guān)干涉型顏料多角度顏色測量的標準測試方法》中 建議在由入射光、法線和光澤角（包括光澤角的"相反"面）形成的 平面中，以多個角度測量的數(shù)據(jù)來表征涂覆表面中效應(yīng)顏料的顏色反射效果。

為了形式上便于區(qū)分，逆鏡向反射角帶有負號標記。因此，以 45°入射光照射時，逆鏡向反射角-15°對應(yīng)觀察角-60°。為了區(qū)分這 些位置，可在角度前面加上"順"和"逆"。"順"角位于入射光側(cè)， "逆"角位于光澤角的對側(cè)。測量儀器制造商通常采用的標準逆鏡 向反射角為-15°、15°、25°、45°、75° 和110°，對應(yīng)的絕對觀察角度為 -50°、-30°、-20°、0°、30°和65°（見圖3）。入射角45° / 逆鏡向反射 角15°的測量結(jié)果相當于入射角65° / 逆鏡向反射角15°的測量結(jié)果： 如果在兩個幾何結(jié)構(gòu)"入射角45° / 逆反角25°與照射角45° / 逆反 角15°"的延長線方向連接兩個幾何結(jié)構(gòu)"入射角45° / 逆鏡向反射 角25°與入射角45° / 逆鏡向反射角-15°"之間的線，那么混合涂料 就不含彩色干涉顏料。采用彩色干涉顏料時，該曲線就會逆時針彎曲。 含鋁顏料的涂料不會出現(xiàn)這種彎折；入射角45° / 逆反角25°、照射 角45° / 逆反角15°、照射角45° / 逆反角-15°時的測量值之間就可 連線，該連線幾乎為直線。

了解效應(yīng)顏料

雖然著色顏料會部分吸收入射光線，并將部分光線向四面八 方散射，但是干涉型顏料還會透射部分光線。特別是對于透明干 涉型顏料，人們可以看到強烈的反射色和透射色（彼此互補）。 透明干涉型顏料由包覆有高折射率金屬氧化物層的基礎(chǔ)顆粒組成 （如云母、氧化鋁或氧化硅）。當光照射在表面上時，部分光線 被反射，而剩余光線穿過金屬氧化物層直至到達基材的邊界層， 在這里，部分光線又一次被反射。被反射的這部分光線與第一次 部分反射的光線平行離開顏料顆粒，然后，根據(jù)穿過金屬氧化物 層產(chǎn)生的光程差異（相位差），這兩部分光波之間就會出現(xiàn)相長 或相消干涉。這種相長或相消干涉的程度隨光線波長的不同而不 同，并且還可調(diào)整金屬氧化物層的厚度，從而產(chǎn)生特定波長的干 涉。因此，根據(jù)高折射率層（一層或多層）的厚度、折射指數(shù)和 入射光線角度，就可以選擇性地反射特定波長的光線。 對于完全穿過透明干涉型顏料的光線，在顏料的反面上會出 現(xiàn)類似情況，也會發(fā)生干涉。由于光線從光密介質(zhì)移動到光疏介 質(zhì)上，不會出現(xiàn)相位差。因此，透射色與反射色可形成互補：如 果干涉型顏料反射藍色，那么其透射色就為黃色。將這種顏料涂 覆在透明膜或白色基材上時，就可以觀察到這一現(xiàn)象：在表面上 看到的顏色呈藍色，而透射色為黃色。圖5顯示了從反射色轉(zhuǎn)為透 射色的視角變換方式。

干涉型顏料種類繁多，根據(jù)生產(chǎn)方法可大致將其區(qū)分開來： 透明或半透明顏料是采用濕法化學工藝制造而成，其載體材料包 括有天然云母、氧化鋁或氧化硅等。這些載體顆粒上包覆有金屬 氧化物（如二氧化鈦、氧化鐵或氧化鉻）。

特種干涉型顏料的應(yīng)用

由于干涉型顏料通常都是透明的，所以需要在涂料配方中 添加適當?shù)念伭�，以增加遮蓋力。將透明干涉型顏料與藍色或綠 色著色顏料混合在一起，所得混合物的透明度會降低。同時，剛 開始時混合物的色度（顏色強度）增強，只有到達特定點后才會 下降。這種現(xiàn)象在白色混合物中也較為常見：藍色顏料或其相應(yīng) 的顏料漿通常為藍黑色。添加更多白色顏料時，混合物的顏色變 得越來越鮮艷（更藍），直至達到特定點為止。超過最高色度點 后，若繼續(xù)添加白色顏料，則會使混合物開始變得更灰白，色度 更淡。

如今，鋁粉顏料也可添加到最終涂料混合物中，以實現(xiàn)干涉 型顏料的最佳顏色搭配，干涉型顏料達到最濃的色度以及高遮蓋 力。然而，應(yīng)注意的是，著色顏料和鋁粉顏料都會對干涉效果造 成較大影響，甚至會削弱干涉效果。在配置一種新顏色時，只有 在確保干涉型顏料能夠加強或增強顏色效果的前提下，使用干涉 型顏料才有意義，這是至關(guān)重要的。

睿智地使用鋁粉顏料

與干涉型顏料類似，鋁粉顏料也有不同的粒徑規(guī)格：細鋁粉 顏料的光澤度較低（"緞面"光澤），粗顏料的光澤度較高。然 而，隨著粒徑的變粗，遮蓋力就會降低。制造商可提供不同粒徑 規(guī)格的顏料。除了按照粒徑規(guī)格進行分類外，還可按照生產(chǎn)方法 （形成不同的光學特性）來區(qū)分鋁粉顏料。一般鋁粉顏料的制作 方法為：將鋁霧化破碎成微小顆粒，然后，形成馬鈴薯塊莖狀的 小顆粒。這些小顆粒經(jīng)球磨軋平之后，就會形成"片"狀鋁粉顏 料（其外表不規(guī)則，類似于"玉米片"，故而命名）。采用惰性 氣體保護進行霧化破碎時，鋁形成小球珠，經(jīng)過球磨軋平就可形 成扁圓形顏料，稱為"銀元"型鋁粉。玉米片型鋁粉顏料的粒徑 規(guī)格為11～24μm，而銀元型鋁粉顏料為14～34μm（這些數(shù)值為中 值粒徑，即D50）。

例如，在目測評估中，在窗戶旁傾斜試驗樣板時，照射角和 觀察角會發(fā)生改變。然而，如圖2所示，在這個過程中，入射光和 觀察者的位置（即兩者之間的角度）未發(fā)生變化。目測的幾何結(jié) 構(gòu)與測量儀器的結(jié)構(gòu)并不對應(yīng)。這就要求光源通常必須以同一角 度入射。鋁粉顏料和顏料漿對著色顏料的作用與白色或彩色干涉 型顏料的作用一樣：色度增加至最大值，然后再次下降，而明度 值會持續(xù)增大。

選擇需要的顏色范圍
在配制具有多種視覺效果的新顏色時，應(yīng)從特殊效應(yīng)顏料 入手，并觀察其性能。比如，如果采用的是彩色干涉型顏料，那 么首先將其與黑色顏料混合，以確定其效果。然后，采用藍色或 綠色顏料（或相應(yīng)的色漿）重復(fù)試驗。通過這一組合試驗，就有 可能很快確定干涉型顏料的實際顏色和效果。通過上述反復(fù)的試 驗，就可形成很多方法，配制出適用于OEM應(yīng)用中的新顏色。

另一方面，還可以通過調(diào)節(jié)不同顏料類型的組合，有針對性 地控制想要的顏色范圍：如果配方中主要是著色顏料的話，那么 這將決定整體顏色。添加的鋁粉顏料將決定混合物的閃光效果； 因此，就可在細/粗鋁粉顏料之間，或"玉米片"型與"銀元"型 顏料之間的范圍內(nèi)進行選擇。通過添加干涉型顏料，可確定整個 混合物的視覺效果。這里，有極多的搭配方案可選擇，獲得各種 不同的效果。

比如，開始先用藍色顏料，然后再添加白色和彩色干涉型顏 料。白色干涉型顏料形成銀色閃光效果，而彩色干涉型顏料形成 更多的色彩閃光效果。甚至還可在開始的藍色顏料中添加金色或 紫銅色干涉型顏料：由于含有吸收劑成分，該類混合物中也會出 現(xiàn)減色混合現(xiàn)象，因此，將藍色顏料與金色干涉型顏料相組合， 還可生成漂亮的綠色色調(diào)。如果想要配置出亮金屬色或銀色（如 圖6中的涂料所示），那么一開始就應(yīng)選擇鋁粉顏料。由于鋁粉 顏料具有不同的類型和粒徑規(guī)格，這時就會決定整個混合物的閃 光水平和粗細度。之后，可添加著色顏料，形成一種常見的，具 有方向性的色調(diào)。根據(jù)整個混合物的類型和比例，還可添加干涉 顏料，多少會呈現(xiàn)有明顯的閃光效果的色彩效果（如圖7中的亮紅 色）。

對顏色體系的思考 如今，著色顏料和效應(yīng)顏料的組合方式非常廣泛，幾乎可 以配置出任何顏色。盡管如此，應(yīng)時刻謹記，這類顏料是真實存 在的，而不是理論推定的。不可能配置出"理想"（中性）的黃 色。黃色顏料包含紅色或綠色成分。此外，紅色顏料可呈現(xiàn)多種 紅色效果。原因如下：首先，與黃色一樣；其次，紅色顏料與白 色顏料的相互作用或在混合物中的作用并不是理想的，相反，在 與白色顏料的混合物中，會變?yōu)樽仙�或藍色色相。在混合物中添 加著色顏料，會使其在三維色空間中的位置發(fā)生變化，改變其色 度、色相和明度。具有強烈顏色效果的干涉型顏料為單色顏料， 這表明其不能構(gòu)成包含許多成分的顏色體系。另一方面，其仍可 與其他著色顏料以及干涉型顏料混合。然而，因為很可能無法預(yù) 測最終的整體效果，所以不建議混入干涉型顏料。

遵循顏色混合的規(guī)則

汽車修補涂料和眾多工業(yè)混合涂料通常是各類顏料或顏料 漿的混合物。不但具有不同的顏色和效果，而且在混合后還會呈 現(xiàn)出不同的效果。利用著色顏料（如黃色和藍色）配置綠色時， 稱為減色法混合。另一方面，如果透明干涉顏料（如珍珠黃和珍 珠藍）混合在一起，不會形成綠色，而是白色。這叫做加色法 混合�？梢栽O(shè)想，采用兩塊濾色片（黃色和藍色）就可以確定不 同的混合特性：對于減色法混合，按前后順序排列好這兩塊濾色 片，從而使光線依次穿過兩塊濾色片。假如第一個濾色片是黃色 濾色片，它首先過濾掉白光范圍內(nèi)除黃色波長區(qū)以外的所有光 線。然后，藍色濾色片過濾掉除藍色波長區(qū)以外的所有光線。在 光譜的綠色波長區(qū)域內(nèi)，這兩個濾色片的透射光線重疊在一起， 因此，綠色作為允許穿過兩個濾色片的光線顏色而保留下來。

要實現(xiàn)加色法混合，則平行、并排放置兩塊濾色片：在這種 情況下，黃色濾色片允許黃色光譜范圍內(nèi)的所有光線穿過，藍色 濾色片允許藍色光譜范圍內(nèi)的所有光線穿過。當穿過兩個濾色片 的光線再匯聚到一起，就加合在一起，又一次形成了白色光。

為了使吸收光線的顏料顏色向特定方向偏移，可簡單使用相 似顏色的顏料或具有相似色調(diào)的顏料：藍色顏料與紅色顏料混合 不會變得更紅，但與紫色顏料混合會變得更紅。黃色顏料與橙色 顏料混合時會變得更紅。在這種情況下，紅色顏料會使混合物的 顏色快速進入紅色區(qū)域；所以應(yīng)從紅相黃顏料著手，而非綠相黃 顏料。

不同程度地混合透明干涉型顏料，可形成中間色。也可通 過混合半透明或具有遮蓋力的干涉型顏料，來獲得理想的效果。 然而，要獲得成功的效果，需要經(jīng)驗，并進行多次嘗試，才能實 現(xiàn)。

尋找特別的創(chuàng)新顏色

顏色和效果的范圍非常廣泛，所以一眼很難選擇或發(fā)現(xiàn)新的 顏色。對于符合當今品味的現(xiàn)代顏色，本文給出如下三點建議：

> 若要配置出亮白色，應(yīng)避免添加黃-紅-棕色顏料。加一點點藍 色就可以神奇地使白色變?yōu)榱涟咨�。要配置出相�?yīng)的超白色效 果，應(yīng)使用純白色的干涉型顏料，而不能采用天然云母基的干 涉型顏料。當逆鏡反射角變大時，就不會顯現(xiàn)黃相。

> 如果采用了細鋁粉顏料，那么金屬閃光色可帶有微微的光澤。 將粗"銀元"型鋁顏料與細"玉米片"型鋁顏料混合起來，就 可形成"極佳"的金屬閃光效果。添加干涉型顏料可增強這一 效果，因為這類顏料的反射光位置非�？拷�光澤角位置。

> 采用彩色干涉型顏料可配置出最佳的炫彩效果。這種顏料可與 著色顏料進行不同程度的隨意混合。彩色干涉型顏料不僅能控 制顏色效果，還能控制其色度。總之，目前有許多極佳的干涉 型顏料和鋁顏料可供選擇，這類顏料的潛力無窮。

結(jié)果一覽

 自20 世紀80 年代以來，隨角異色的視覺效果日漸興起，并 可通過多角度測量來表征。

 干涉型顏料可形成隨角異色效果，并可拼合使用。

 鋁粉顏料可產(chǎn)生金屬效果。

 將著色顏料和干涉型顏料，鋁顏料混合使用可形成色彩炫目 的新涂料。