日用白云陶器釉面光澤度檢測(cè)技術(shù)研究

一、檢測(cè)原理

釉面光澤度是指釉表面對(duì)可見(jiàn)光反射能力的物理量，其量化表征為鏡面光澤度。鏡面光澤度定義為：在規(guī)定的入射角下，試樣釉面的鏡面反射光通量與基準(zhǔn)面的鏡面反射光通量之比，以百分比表示?；鶞?zhǔn)面通常采用折射率為1.567的拋光黑玻璃。

其科學(xué)依據(jù)源于菲涅爾方程（Fresnel Equations）。當(dāng)一束光以特定入射角照射到材料表面時(shí)，會(huì)發(fā)生鏡面反射和折射。鏡面反射率取決于光的入射角、光的偏振態(tài)以及材料表面的折射率。對(duì)于非金屬材料如陶瓷釉面，其折射率n與鏡面反射率R（在入射角θ較小，接近正入射時(shí)）的關(guān)系可簡(jiǎn)化為：

光澤度計(jì)通過(guò)發(fā)射器產(chǎn)生一束特定波長(zhǎng)（通常遵循CIE標(biāo)準(zhǔn)光源A或C）和特定入射角（如20°、60°、85°）的平行光束，照射到被測(cè)釉面。接收器在對(duì)應(yīng)的鏡面反射角方向接收反射光通量。通過(guò)比較被測(cè)樣品與已知折射率基準(zhǔn)板的反射光通量，即可計(jì)算出該入射角下的光澤度值。

二、檢測(cè)項(xiàng)目

日用白云陶器釉面光澤度檢測(cè)項(xiàng)目可系統(tǒng)分類如下：

1. 鏡面光澤度：

   • 高光澤度檢測(cè)（20°角）： 適用于高光澤釉面（通常60°角光澤度值高于70 GU），能更好地區(qū)分高端產(chǎn)品間的細(xì)微差異。

   • 通用光澤度檢測(cè)（60°角）： 適用于大部分中、高光澤度釉面（10-70 GU），是應(yīng)用廣泛的檢測(cè)角度。

   • 低光澤度檢測(cè)（85°角）： 適用于低光澤、半光、無(wú)光釉面（低于10 GU），能提高低光澤區(qū)的分辨靈敏度。

2. 光澤度均勻性： 在同一件產(chǎn)品的不同部位（如口沿、腹部、底部）進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，計(jì)算其平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和極差，以評(píng)估釉面光澤分布的均勻性。

3. 光澤度穩(wěn)定性（耐久性測(cè)試）：

   • 耐磨耗后光澤度保持率： 模擬長(zhǎng)期使用或清洗后的光澤度變化。

   • 耐化學(xué)腐蝕后光澤度保持率： 檢測(cè)釉面接觸酸、堿等物質(zhì)后的光澤穩(wěn)定性。

   • 熱震穩(wěn)定性后光澤度檢測(cè)： 評(píng)估經(jīng)歷冷熱循環(huán)后，釉面是否產(chǎn)生微裂紋導(dǎo)致光澤度下降。

三、檢測(cè)范圍

光澤度檢測(cè)覆蓋了日用白云陶器各應(yīng)用領(lǐng)域的品質(zhì)控制要求：

1. 餐飲器具： 碗、盤、杯、碟等要求釉面光澤度均勻、穩(wěn)定，既滿足美觀需求，又便于清洗。高光澤度通常關(guān)聯(lián)于致密、易潔的釉面。

2. 茶具與咖啡具： 對(duì)光澤度的要求更高，尤其注重內(nèi)壁光澤度的均勻性，以提升使用體驗(yàn)和視覺(jué)效果。

3. 裝飾性器皿： 如花瓶、擺件等，光澤度是關(guān)鍵的視覺(jué)指標(biāo)，需根據(jù)設(shè)計(jì)意圖控制在不同范圍（高光、亞光、無(wú)光）。

4. 衛(wèi)生潔具（延伸領(lǐng)域）： 雖非嚴(yán)格意義上的“日用”，但與白云陶器相關(guān)的衛(wèi)浴產(chǎn)品要求釉面具有高光澤度且優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕和耐磨耗性能。

具體要求通常在企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)或客戶協(xié)議中明確規(guī)定，例如：餐具主體區(qū)域60°光澤度需控制在85±5 GU，且單件產(chǎn)品內(nèi)光澤度極差不得大于3 GU。

四、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)陶瓷釉面光澤度的檢測(cè)方法有詳細(xì)規(guī)定，主要對(duì)比如下：

分析： 上更傾向于根據(jù)光澤度范圍靈活選用20°、60°、85°角度（如ISO 2813），而中國(guó)國(guó)標(biāo)GB/T 3295目前主要固定使用60°角。在實(shí)際檢測(cè)中，尤其是面對(duì)高端或特殊效果產(chǎn)品時(shí)，參考多角度標(biāo)準(zhǔn)能獲得更全面的信息。各標(biāo)準(zhǔn)間因幾何條件不同，結(jié)果不能直接對(duì)比。

五、檢測(cè)方法

1. 主要檢測(cè)方法：

   • 直接測(cè)量法： 使用光澤度計(jì)直接接觸或非接觸（取決于探頭設(shè)計(jì)）測(cè)量樣品表面。此為常用、快捷的方法。

   • 對(duì)比法： 在恒定光照環(huán)境下，通過(guò)視覺(jué)與已知光澤度的標(biāo)準(zhǔn)樣板進(jìn)行比較。此法主觀性強(qiáng)，精度低，僅用于快速、粗略的現(xiàn)場(chǎng)判斷。

2. 操作要點(diǎn)：

   • 儀器校準(zhǔn)： 每次測(cè)量前必須使用附帶的校準(zhǔn)板進(jìn)行校準(zhǔn)，確保儀器處于正常工作狀態(tài)。

   • 試樣準(zhǔn)備： 被測(cè)表面必須清潔、干燥、無(wú)油污、無(wú)指印。試樣應(yīng)平整或保證測(cè)量頭能與曲面良好貼合。

   • 測(cè)量位置： 應(yīng)選取具有代表性的區(qū)域，避開(kāi)圖案、紋理、邊緣和明顯缺陷。通常需測(cè)量至少3-5個(gè)點(diǎn)取平均值。

   • 環(huán)境控制： 避免在強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)氣流、振動(dòng)環(huán)境和強(qiáng)光直射下測(cè)量。

   • 壓力控制： 對(duì)于接觸式探頭，需保持恒定、適當(dāng)?shù)膲毫Γ苊鈩潅悦婊蛴绊懽x數(shù)。

六、檢測(cè)儀器

用于釉面光澤度檢測(cè)的主要儀器是鏡面光澤度計(jì)，其技術(shù)特點(diǎn)如下：

1. 幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)： 核心包括光源、透鏡組（用于產(chǎn)生平行入射光束）、光闌、接收器透鏡組和光電探測(cè)器。必須嚴(yán)格保證入射角和接收角的精度。

2. 光源與光譜響應(yīng)： 通常采用CIE標(biāo)準(zhǔn)光源A（鹵鎢燈），探測(cè)器需匹配CIE明視覺(jué)光譜光效率函數(shù)V(λ)，以模擬人眼感知。

3. 多角度測(cè)量能力： 現(xiàn)代高級(jí)光澤度計(jì)通常集成20°、60°、85°三種角度，可根據(jù)預(yù)設(shè)的光澤度閾值自動(dòng)切換或手動(dòng)選擇。

4. 測(cè)量口徑： 提供不同尺寸的測(cè)量光斑，以適應(yīng)平面、小曲面或微小區(qū)域的測(cè)量。

5. 數(shù)據(jù)管理與連接： 具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)計(jì)算（平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等）功能，并可連接電腦或打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出和分析。

6. 便攜性與穩(wěn)定性： 分為臺(tái)式和便攜式，便攜式儀器需具備良好的電池續(xù)航和抗干擾能力。

七、結(jié)果分析

1. 分析方法：

   • 絕對(duì)值判定： 將單個(gè)測(cè)量值或平均值與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍進(jìn)行比對(duì)，判斷是否合格。

   • 統(tǒng)計(jì)過(guò)程分析（SPC）： 對(duì)批量生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行抽樣測(cè)量，計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)（如Cp、Cpk），評(píng)估生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性。

   • 趨勢(shì)分析： 對(duì)同一生產(chǎn)線、不同批次的產(chǎn)品光澤度數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向?qū)Ρ龋治龉に嚥▌?dòng)或變化趨勢(shì)。

   • 均勻性分析： 通過(guò)計(jì)算同一試樣上多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差和極差，評(píng)估釉面質(zhì)量的均一性。

2. 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：

   • 合格/不合格判定： 依據(jù)企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)或客戶訂立的驗(yàn)收規(guī)范。例如：60°光澤度目標(biāo)值90 GU，允差±5 GU。

   • 等級(jí)劃分： 根據(jù)光澤度值范圍對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)，如：

     • 高光釉： > 70 GU (60°)

     • 半光（亞光）釉： 10 - 70 GU (60°)

     • 無(wú)光（啞光）釉： < 10 GU (60°)

   • 問(wèn)題診斷：

     • 光澤度偏低： 可能源于燒成溫度不足、釉料配方不當(dāng)、釉層過(guò)薄或表面存在微晶、微裂紋。

     • 光澤度不均： 可能源于釉漿攪拌不均、施釉厚度波動(dòng)、燒成溫度場(chǎng)不均勻或窯內(nèi)氣氛波動(dòng)。

     • 光澤度波動(dòng)大（批次間）： 反映原材料穩(wěn)定性、釉漿制備工藝或燒成制度控制不佳。

綜上所述，對(duì)日用白云陶器釉面光澤度的科學(xué)檢測(cè)與分析，是控制產(chǎn)品質(zhì)量、提升產(chǎn)品檔次、優(yōu)化生產(chǎn)工藝不可或缺的技術(shù)環(huán)節(jié)。