圆润光彩的珍珠一直备受人们喜爱，但为其美丽加分的“珠光现象”其实是由复杂的自然光学现象形成的。光线照射时，珍珠层表面会有反射、折射和漫反射现象，同时珍珠质层之间会发生光的衍射和干涉作用，共同形成珍珠独特的色泽和晕彩。

但是天然珍珠稀少且价格昂贵，为了获得具备同样光泽感的低价物质，必须要“仿造”。1653年，人们首次从淡水鱼鳞中提取鸟嘌呤微结晶体，倒入空心玻璃球中，制成“模造珍珠”，然而这个过程太复杂了，很快就被取代了。

之后，人们发现了几种可以产生珠光效应的化学物质，比如氯化银、砷化物等，但由于其毒性，在使用上受到严格限制，逐渐被淘汰。直到发明了一种以天然云母为基料，表面包覆硫酸氧钛生产珠光颜料的方法，天然云母才正式登上珠光颜料主力军的舞台。

一、云母钛珠光颜料的色彩效应

云母钛珠光颜料是通过用二氧化钛和(或)其他金属氧化物(如Fe₂O₃、 Cr₂O₃等)涂覆研磨的云母颗粒而形成的。当白光照射在这些薄片的表面时，会被多条光线反射，可以揭示出多种色彩效应，如细腻柔和的珠光效应、亮闪的金属闪光效应、视角闪光效应、带曲率而改变的色彩转移效应等，根据呈现的颜色，大致可以分为三类：银白色型、彩虹型和着色型。

1、珠光效应

当珠光颜料的粒径较小时，涂在云母薄片上的二氧化钛多晶薄膜会像天然珍珠一样分成许多微小的层次，当入射光照射到它的表面时，它就会下沉成类似丝绸般的柔和色泽，云母钛珠光颜料这种和珍珠相似的光学特性，称为珠光效应。

2、金属闪光效应

金属颜料是通过金属颜料片对光有镜面反射的特性来达到装饰的目的，这种由金属表面的光线镜面反射到人眼而产生的闪烁视觉感，称为“金属闪光效应”。云母钛珠光颜料也有这个特点，当表面涂覆钛或其他金属、非金属氧化物，或者将制得的云母钛珠光颜料金属化时，可获得一系列金属光泽效应。

3、视角闪光效应

因为云母钛珠光颜料是在透明云母片表面涂覆一层折射率高于云母薄片的透明、金属氧化物形成的，因此当光线照射在表面时，不同折射率的界面会发生光的折射和反射，平行反射的光线之间必然会发生光干涉现象，产生幻彩。

当观察者的视线与光的反射角正对时，可以看到强干涉色，而当偏离反射角时，只能看到珍珠白或其他颜色。这种随着观察者观察角度的变化而看到不同干涉色的现象称为视角闪光效应。

4、色彩转移效应

干涉色的云母钛珠光颜料制成的涂层或塑料薄膜可以同时显示两种不同的颜色，这就是所谓的“色彩转移效应”。比如配置了幻彩珠光颜料的珠光漆涂装的汽车，呈现的色彩会随着车身的曲率变化而变化，从蓝色变为橙色、从黄色变为紫色的色彩转移效应，也就是从幻彩珠光颜料的反射色变为其互补色。

二、云母钛珠光颜料的制备方法

如上所述，天然云母通过在其表面涂覆硫酸氧钛首次用作珠光颜料基材。然而，自1967年以来，由于操作复杂，废物造成一定的环境污染，这种方法逐渐被以四氯化钛为涂层材料的液相沉积方法所取代。目前也形成了在各种基材上涂覆金属氧化物的珠光颜料，但主要是以云母钛珠光颜料为主。

对于云母钛来说，珠光性能决定了珠光颜料的呈现效应。影响珠光性能的因素包括云母片的粒径分布、厚度及径厚比、表面光滑度、TiO₂包膜层光滑度、TiO₂涂层的密度、游离TiO₂的含量等。

1、云母基片的精炼

云母基底的矿物类型有白云母和金云母，通常以白云母为原料。云母钛珠光颜料的珠光在很大程度上取决于原料云母的质量。湿磨白云母粉制备粒度均匀、径厚比大的云母浆料是颜料合成中很关键的一步，涉及到云母的分级技术。

白云母是一种天然矿物产品，分子式为KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂，该产品含有许多伴生矿物，如石英、高岭土、粘土、氧化铁等杂质，不同产地的杂质含量不同。云母粉精炼的主要目的是去除附着的铁离子和其他夹杂物，提高其表面的吸附性能。

2、云母钛珠光颜料的制备方法

云母钛珠光颜料的制备方法有很多种，主要是液相沉积法，常用的工艺有加碱法、热水解法和缓冲法等，常用的钛原料有四氯化钛、硫酸钛和硫酸氧钛。产品质量由云母外层二氧化钛粒子的粗细、大小和分布的均匀性决定。如果二氧化钛膜层致密，折射率高，珠光效应会很强。

①加碱中和法

加碱中和是在制备过程中将钛盐溶液滴入一定pH值的云母悬浮液中的制备方法，由于钛盐水解有酸形成，需要加入碱液来维持pH值的稳定。pH值是影响钛盐水解的重要因素，体系中氢离子浓度影响水解反应速度和颜料的珠光效应。

②缓冲法

该方法使用缓冲液来控制酸碱度。根据缓冲区的类型，它可以分为：

（1）有机酸法：选用的缓冲液为多元酸或羟基多元酸，随着钛盐的水解，含水的有机钛酸沉淀在云母基底上，最终焙烧得到锐钛矿型云母珠光颜料。该方法制备的颜料粒子细小，产品亮度高，工艺简单，pH值容易控制，但产品色泽较差，使用有机酸成本较高。

（2）酸溶性缓冲液法：酸溶性缓冲液由金属或金属氧化物形成，如铁丝、氧化铝等，它能与钛盐水解产生的酸反应，从而起到调节pH值的作用。该方法原料易得，TiO₂粒子均匀分布在云母表面，包覆率高，色泽好，但使用的缓冲剂不得影响产品的色调。

（3）尿素中和法：当缓冲剂尿素达到一定温度时，开始缓慢分解，从而控制pH值。该工艺易于控制pH值，产品质量稳定。

③加热水解法

加热水解法是在低pH值的条件下将硫酸氧钛水解成稳定的偏钛酸(H₂TiO₃)，钛盐的水解程度是影响颜料珠光效应的关键。由于未水解的钛盐在后处理中有不利影响，钛盐应尽可能完全水解。由于加热水解的水解过程总是在酸性条件下进行，不需要碱性物质来调节溶液的酸度，因此该制备方法具有生产工艺简单、工艺条件易于控制、生产成本低、产品质量优良的特点。

④夹心层包膜法

夹心层包膜法常用于制备彩虹型云母钛珠光颜料。在该方法中，TiO₂和SnO₂层交替涂覆在云母薄片上，以呈现不同的珠光光泽。为了制备金色或其他彩虹色，SnO₂层和TiO₂层应该交替涂覆，直到出现所需的干涉色。

为了获得高质量的珠光颜料，TiO₂层的涂层必须均匀。涂层均匀，有利于提高反射能力、透明度、耐腐蚀，使颜色更纯。因此，涂覆过程应缓慢进行，反应温度应稳定合适，钛盐和锡盐的添加量也应控制在单位时间内钛盐和锡盐水解的量刚好满足形成均匀涂层所需的SnO₂或TiO₂水合物的量的范围内，同时在整个包膜过程中应不断加入碱液以中和水解过程中不断产生的酸。

四、总结

云母钛珠光颜料虽然发展历史较短，但由于其优异的性能，应用前景很广阔。虽然我国在该领域的研究和应用起步较晚，产品质量和应用水平略显不足，但我国天然云母和钛资源很丰富，具备开发云母钛珠光颜料的物质基础，研究学者也在加紧努力。目前研究方向主要集中在涂层技术的探索上，确定和改进影响云母钛珠光颜料质量的各种工艺因素和参数。随着人们对珠光颜料需求的增加，拓宽有色珠光颜料的色谱范围将是未来的另一个研究重点。