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

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。隨著新型效應顏料的發展，新的測 量方法也應運而生。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 料和涂裝技術方面的各種創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。

注意幾何結構

大多數情況下，現代汽車涂料均呈現各種視覺效果，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構。

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，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，光澤角已經遠離觀察者角達20°。 ASTM E2539《有關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據來表征涂覆表面中效應顏料的顏色反射效果。

為了形式上便于區分，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°對應觀察角-60°。為了區分這 些位置，可在角度前面加上"順"和"逆"。"順"角位于入射光側， "逆"角位于光澤角的對側。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°的測量結果相當于入射角65° / 逆鏡向反射角15°的測量結果： 如果在兩個幾何結構"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構"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，根據穿過金屬氧化物 層產生的光程差異（相位差），這兩部分光波之間就會出現相長 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，并且還可調整金屬氧化物層的厚度，從而產生特定波長的干 涉。因此，根據高折射率層（一層或多層）的厚度、折射指數和 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 現類似情況，也會發生干涉。由于光線從光密介質移動到光疏介 質上，不會出現相位差。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顯示了從反射色轉為透 射色的視角變換方式。

干涉型顏料種類繁多，根據生產方法可大致將其區分開來： 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 添加適當的顏料，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。這種現象在白色混合物中也較為常見：藍色顏料或其相應 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 規格的顏料。除了按照粒徑規格進行分類外，還可按照生產方法 （形成不同的光學特性）來區分鋁粉顏料。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。這些小顆粒經球磨軋平之后，就會形成"片"狀鋁粉顏 料（其外表不規則，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 規格為11～24μm，而銀元型鋁粉顏料為14～34μm（這些數值為中 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）未發生變化。目測的幾何結 構與測量儀器的結構并不對應。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，應從特殊效應顏料 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（或相應的色漿）重復試驗。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。通過上述反復的試 驗，就可形成很多方法，配制出適用于OEM應用中的新顏色。

另一方面，還可以通過調節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 現減色混合現象，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。如果想要配置出亮金屬色或銀色（如 圖6中的涂料所示），那么一開始就應選擇鋁粉顏料。由于鋁粉 顏料具有不同的類型和粒徑規格，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。根據整個混合物的類型和比例，還可添加干涉 顏料，多少會呈現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，會變為紫色或藍色色相。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 測最終的整體效果，所以不建議混入干涉型顏料。

遵循顏色混合的規則

汽車修補涂料和眾多工業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。可以設想，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除黃色波長區以外的所有光 線。然后，藍色濾色片過濾掉除藍色波長區以外的所有光線。在 光譜的綠色波長區域內，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的所有光線穿過，藍色 濾色片允許藍色光譜范圍內的所有光線穿過。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域；所以應從紅相黃顏料著手，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，需要經驗，并進行多次嘗試，才能實 現。

尋找特別的創新顏色

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

> 若要配置出亮白色，應避免添加黃-紅-棕色顏料。加一點點藍 色就可以神奇地使白色變為亮白色。要配置出相應的超白色效 果，應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常靠近光澤角位置。

> 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。