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1、石材的再结晶硬化处理 与石材的日常维护技术 郑州培训班讲稿 （2009年12月24日）,石材的再结晶硬化处理的概念： 再结晶硬化处理 re-crystallized process 将一些化学专用材料在机械的作用下借助于磨檫时产生的热量，与石材表层的结构和组织产生结合和微流变反应，从而产生质地较为坚硬和光亮的共混结晶层，以提高石材硬度和耐磨度。,以上这段话是现行国家标准天然石材术语对石材再结晶硬化处理的定义和解释。这个标准是2008年6月30日发布，2009年4月1日实施。所以说，在今年的4月1日之前，我们说石材晶面、石材抛光、石材结晶等等都是可以的。但是今年的4月1日以后这所有的一切说法都应
2、该统一成：石材再结晶硬化处理。,第一节、抛光机理的三个假说 对石材表面抛光层的研究是一项极其复杂的工作，所有抛光过程的物理本质至今还未能充分揭示出来，为了探明抛光原理，人们提出了三种基本假说。我们也都是围绕着这三种假说来解释、指导我们的工作。如生产磨具、磨料以及抛光材料的厂家应用它来组方、开发自己的产品；研究者们运用它来解释抛光现象，探求抛光原理；而我们正是身体力行的实践者，用它来指导我们的工作。这三种假说是： 微粒研磨作用原理（古克HOOK假说） 塑性变形原理（别里毕Beilby假说） 物理化学原理（格列别希科夫Grebenschkov假说）。,石材的纹理和光泽是石材表面的一种物理现象，当石
3、材表面受光线照射时会产生反射光，十分平滑的石材表面所反射光泽有两部分，一部分产生像镜面般的光泽，另一部分产生于石材表面以下的粒状结构中，构成一定的亮度和颜色。我们所称的光泽主要是指，第一部分所产生的反射光，反射光的强弱与石材的表面特性之间存在着非常密切的关系。 从机理上分析，石材表面的光泽是一种物理现象。当一束平行光线照射到石材的表面，一部分光被石材吸收，另一部分光被石材表面反射回去。当石材表面(微观和宏观)平整时将发生全反射，当石材表面粗糙时将发生漫反射。显然前者的光通量将大于后者，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面光泽度的高低。（从这点不难
4、看出：石材研磨平整度的好坏会直接影响到石材表面的光泽）要提高石材表面的平整度，原则上有两种策略：(1)磨平石材表面的凸起处：(2)填平石材表面的凹陷处。,先贤们提出第一种抛光原理是微粒研磨作用原理：该原理认为：就抛光过程的实质来说与研磨过程相类似，主要依赖于磨料的相对硬度，它们之间的唯一区别在于抛光时所采用的磨料颗粒的粒度不同。也就是说抛光时所采用的磨料粒度比粗磨等过程所选的磨料粒度更细。而且磨料颗粒越细时，在石材表面磨削下来的磨屑、就越细，表面就磨得越平、越细腻、越趋于平整。当研磨磨削的深度小于一定值（110微微米）时被加工表面就会出现镜面光泽。第二种抛光原理是塑性变形原理：提出这一原理的人
5、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，可以在强力和较高温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塑性移动所填满，从而改变了表面凹凸不平的状况，提高平整度，因此使其光泽度明显提高。第三种抛光原理是迄今为止被人们认为最符合现代概念的物理化学原理：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，这种生成物能吸收被抛光表面凸出部分解离下来的部分物 质,使表面得以磨削平和填平。除机械抛光机理外，化学抛光机理属于另一大类，利用化学磨料或药剂
6、与石材表面层发生化学反应，使岩石凸出部分较多地被反应物溶蚀， 凹坑部分较多地被反应产物填补，以至整个表面由新的更至密的物质覆盖，使石材的光泽度、得到显著提高。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来增加石材表面的光泽度是目前研究的热点，近年来，在石材整体研磨工程和石材再结晶硬化处理工程中，所使用的助磨化学溶液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难以用单纯研磨法达到
7、理想的增光效果。,第二节、石材再结晶硬化处理中晶硬剂的选择 一、几种晶硬剂的比较 我们这里谈的几种石材晶硬剂，不论其化学组成，不作化学机理的解释；只谈它们在工程实际中的应用。其中包括：K2、K3系列；NCL系列；CR系列；Ruby、Sapphire系列等四类石材晶硬剂。因篇幅所限，只能是浮光掠影，点到为止，算作是匠人心得的点滴奉呈吧。 二、K2、K3系列 K1、K2、K3，其中K1为深色石材和人造石所用，使用率较低，这里略而不谈。其实K2、K3对人造石中的罗马岗石的效果应该说是不错的。经典的K2、K3是基于西班牙米黄类石材、埃及米黄类石材作为再结晶硬化处理施工对象的，所以K2、K3对大部分米黄
8、类石材都有非常显著的效果，但对国产类米黄石材的效果要略逊一筹。对某些国产米黄类石材甚至无效。如贵州米黄等。另外K2、K3石材晶硬化剂对操作设备的要求较高（包括对机械的重量、功率、转速、扭矩等）所以用K2、K3石材晶硬剂做再结晶硬化处理最好选用嘉华牌石材晶面机或与之性能相同的机械,为好。再者，K2、K3石材晶硬剂对操作人员来讲要求较高，没有一段时间的操作经验工人很难把再结晶硬化处理做好。不是把石材抛磨毛了，就是把石材抛磨不干。我们把介于再结晶硬化处理操作过程中，刚好抛磨干而又不抛磨毛的这点称作再结晶硬化处理操作的临界点的话，那么可以说K2、K3的临界点太短。 K2、K3对一些深色石材来说较浅色石
9、材易出光。K2、K3一般的操作方法是先K2后K3再K2亦称“三明治”做法,但对某些特殊的石材亦可先K3用打底,再用K2抛光，效果比“三明治”法要好。K2、K3还可以配伍混合使用，效果上来的更快，但切记用多少，配多少。使用完以后要将容器彻底清洗干净，否则等到第二天塑料喷壶将会腐蚀溶化。 操作K2、K3用什么号数的钢丝棉好，可以说是仁者见仁，智者见智的，应该说0#或1#钢丝棉均可。我们用任何石材晶硬剂做再结晶面硬化处理都可以采用0#或1#钢丝棉。切记这不是规定而是习惯的问题。,另外K2、K3系列对工作面的要求较高。对于干燥面的石材效果比较好，对潮湿面的石材效果较差。做过以后会黄变，甚至对米黄石材也
10、是如此。所以K2、K3会明显加深石材的颜色。对铺有金属线条的地面，慎用K2、K3。如一定要用的话，建议先用马毛垫或白色百洁垫、纳米百洁垫、抛磨两遍石材晶硬剂以后再用钢丝棉做石材再结晶硬化抛光处理。实践证明不锈钢钢丝棉对再结晶硬化处理的效果不如普通（低碳）钢丝棉好，还会增加操作成本。因此不建议采用。要赘述的是对任何淡色系列的石材都建议先用马毛垫、白色百洁垫子或纳米垫做两遍再结晶硬化处理后，再用钢丝棉抛光，这样石材都不会产生黄变。比如白色系列花岗石；汉白玉、爵士白、雅士白、大花白等；白色抛光砖、微晶石、人造石、水磨石等等。此法对现有的任何石材晶硬剂都适用。,三、NCL系列 应该说NCL是个不错的石
11、材晶硬剂。按照正常的操作程序操作NCL比较K2、K3来说易掌握，但显得过于复杂。试以大理石整体研磨及晶硬化处理为例：先将大理石研磨至1000目为止，用MRP(NCI2522大理石翻新研磨浆)研磨抛光用NCI2502石面研磨抛光浆抛光用NCL2501大理石二合一晶面处理剂用NCL2504石材清洗柔顺剂清洗工作面。这样大理石整体研磨及再结晶硬化处理的整套工艺才算真正完成了。花岗石整体研磨及再结晶硬化处理的工艺可以参看NCL的操作手册。 在实际操作中许多施工单位在使用NCL系列时都会只选用其中的一、二步而把一些必要的步骤减掉了，这样就很难把石材整体研磨、石材再结晶硬化处理工程制作的非常完美。应该说N
12、CL系列药剂对石材的浸润程度及通透性是非常好的，关键是需按章操作。当然按章操作的成本是比较高的。,因此许多施工单位在使用NCL时做大理石时只用2501、做花岗石时只用2535，这样做出的东西很难达到一种满意的视觉效果，这也就不奇怪了。另外2501亦有一定的缺陷，即抛光地面以后的止滑性能较差。其实要克服这点并不困难，解决问题的办法有多种：、可用2535抛磨一遍即可；可用K2抛磨一遍即可；可用2504清洗一遍即可；可用雅科美石材清洗皂液（10830）清洗一遍即可；实在没有其他药剂的话，就用清水清洗一遍即可。等等。还有NCL对机械设备的要求比K2、K3低，一般的晶面机就可以满足其要求。 GRP的效果
13、比较好，但价格不菲。2535的效果相对来说要差些，尤其是对淡色的花岗岩，如白麻类的。,四、CR系列 CR系列石材晶硬剂品种较多，从CR-1一直到CR-15，其中还有几款特殊用途的石材晶硬剂如CR-3T、CR-9T等。从产品的配套来说无可厚非，但真正实用的当数CR-1、CR-2、CR-3这三种。 CR-1既适用于大理石，也适用于花岗岩，具有再结晶和清洁两重功效，它特别适用于新铺贴和表面不干净的石材做再结晶硬化处理。因此我们常把它称作“清道夫”。 CR-1还有一个非常好的用处，就是几乎可与CR系列中的任意一款石材晶硬剂配伍使用，而且都比单用一种CR系列石材晶硬剂的效果要好的多。如有兴趣的朋友大家可
14、以试一试。 CR-2对于大理石、水磨石效果较佳，能使石材恢复光泽，具有防滑、耐磨性好的特点。对于用石材结晶粉（抛光粉）处理过的石材地面无需过水洁净，直接可用CR-1、CR-2按11配伍使用即可。 CR-3适用于浅色和白色大理石，用于地面日常保养、增光，具有抛磨时间短、快干的特点。CR-3如与CR-1按11-1.5配伍使用的话、更易于操作，做出的地面更清亮、完美。,CR-1与CR-2配伍可做任何石材的封底之用。这点非常重要。 CR系列石材晶硬剂的操作临界点较长，对机械设备的要求不高、易于操作（甚至用擦地机都可以操作），所以广受许多非专业公司的青睐。（要解释的是，并非此款石材晶硬剂不专业，而是此款
15、石材晶硬剂属“傻瓜型”，易掌握、好操作） 五、Ruby、Sapphire系列 Ruby、Sapphire系列是依据浙江大学张秉坚教授的石材特纯晶硬剂、浙大纳米为基性材料并辅依石材研磨剂、加硬剂、晶面剂、光亮剂、止滑剂等材料复合组方，经过上千次的对比实验调整，经一年左右大量石材的整体研磨工程与再结晶硬化处理的实践，事实证明：这是一款易操作、性价比高、耐候性强、使用范围宽泛的石材晶硬剂。,Ruby其中文名称为：红宝石，是一款用于大理石系列产品的石材晶硬剂。应用它做石材再结晶硬化处理对大部分米黄石材（如：埃及类米黄、西班牙类米黄）都有效，选用百洁垫和钢丝棉抛磨均可。特别是对米黄石材中难出光的白沙米黄
16、、浅啡、冰花米黄、金线米黄、金龙米黄、青龙米黄、琥珀米黄、金碧辉煌、金花米黄、金丝米黄、彩云飞、天女散花等都有着非常好的效果。（当然还有像中东、阿拉伯、土耳其、闪电、龙舌兰米黄等就不一一列举了）,另外红宝石对其它色系的大理石也有着非常优良的显效。如爵士白、雅士白、大花白、汉白玉、南斯拉夫白、大花绿、啡网纹、洞石、黑白根、金香玉、木化石、木纹石等等。,红宝石操作的临界点长于K2、K3系列和NCL系列、短于CR系列。对操作人员和机械设备的要求都比K2、K3系列低，一般会做再结晶硬化处理的操作工人都会操作。 红宝石在江南的霉雨季节和北方的桑拿天使用时，可在石材晶硬剂中适量加入一些石材养护剂能有效地遏止石材的泛碱现象的发生。 红宝石虽然是一款大理石石材晶硬剂，但它对碱性岩类、基性岩类和中性岩类的花岗岩亦有着卓越不凡的效果。 2、Sapphire其中文名称为：蓝宝石，它是一款花岗岩专用的石材晶硬剂，性状为天蓝色悬浊液，有着一定的粘稠感。 使用蓝宝石抛磨时建议用喷嘴孔径较大的器皿，否则喷嘴易发生阻塞现象；蓝宝石用马毛垫、百洁垫或钢丝棉抛磨均可。对湿度较大的地面建议先用百洁
