顧客對其他車體鍍膜材料感到興趣,請我們代為說明


↑顧客傳給我們有關於鋯鑽鍍膜的網頁,基於同業間的尊重,故將敏感字眼使用馬賽克遮掩,這只是討論材料科學並非刻意攻擊針對消費者的疑慮給予科學解釋。

這是我們日本類玻璃鍍膜顧客看到的網頁,顧客覺得這種鋯鑽車體鍍膜材料的特性感到相當有興趣,想更進一步了解,用LINE傳照片給我們,此照片有點失真不過大致上應該還是看得懂鋯鑽鍍膜的特性,首先要了解鋯鑽鍍膜到底好不好,就必先了解何謂“鋯”。

鋯鑽其晶體組成為立方晶體,所以稱為立方氧化鋯(Cubic Zirconia, CZ),為立方單晶的氧化鋯(ZrO2)通常經過人工合成產生,我們所熟知的蘇聯鑽就是通過人工合成的氧化鋯,所以跟天然鋯石(Zircon)特性皆不相同。


↑天然鋯石是天然礦物的一種,化學成份為矽酸鋯(Zirconium Silicate, ZrSiO4)其化學成分為ZrSiO4風信子石就是鋯石。


↑人工合成的氧化鋯,其化學成分為ZrO2氧化鋯具有化學性質不活潑高熔點高電阻率、高折射率和低熱膨脹係數的性質

氧化鋯(ZrO2)特性如下
型態:白色無味無臭晶體粉末
摩式硬度:8.5
折射率:2.15~2.18
溶解度:不容於水、鹽酸、稀硫酸
表面能:1.08J/m2(1080mN/m)
化學穩定性:高
熔點溫度:攝氏2715度
電阻係數:高(電阻係數越高越不易導電)
熱膨脹係數:低(約3~5%)

由於關於氧化鋯的學術期刊相當多且研究領域廣泛,在此我只針對車體鍍膜應用方面進行討論。

如同多數鍍膜材料都強調的硬度,店家稱氧化鋯的摩式硬度為8.5,這樣說法並沒有錯,但前提是氧化鋯粉末需經過高溫熔融後,待其燒結成型這樣硬度才能達到摩式硬度8.5,但是純的氧化鋯奈米粉末屬於白色晶體粉末是無法直接塗抹在車漆上,必須添加有機溶劑使其產生內穩定分散後的膠體型態,方可應用在車體鍍膜上,既然必須利用到有機溶劑,就算烘烤溫度可達攝氏1170度(1170度方可使氧化鋯從單斜晶體轉變成正方晶體),這樣摩式硬度就不可能維持在8.5,所以店家所稱的摩式硬度並不正確。

氧化鋯具有2.15的高折射率這點無庸置疑,就算添加溶劑會影響折射率表現,但是氧化鋯折射率確實相當高。


純氧化鋯具有相當高表面能,之前有說過表面能越低,撥水效果越佳,不過可藉由將化合物表面改質為疏水性官能基,可大幅降低表面能去改善疏水效果。
純氧化鋯結晶不像一般結晶鍍膜會產生奈米纖毛結構,反而比較像陶瓷一般,晶體與晶體間結合,由此推斷摸起來應該不會有澀澀感。


↑氧化鋯奈米粉體利用SEM (Scanning Electron Microscope)電子顯微鏡所呈現的奈米粉體結構圖,氧化鋯奈米粒子約在100nm上下。

↑氧化鋯塗層經過高溫灼燒後利用SEM (Scanning Electron Microscope)電子顯微鏡所呈現的結構照,可以清楚發現氧化鋯塗層並沒有產生奈米纖毛結構,不同於一般結晶型鍍膜材料所形成的奈米纖毛結構,所以觸感應該是相當光滑有如陶瓷一般。

氧化鋯需要用到烤燈是因為氧化鋯需要通過高溫方能成型,但烤燈溫度不足以讓單斜晶體的氧化鋯轉變成正方晶體,除非烘烤溫度可達攝氏1170度(基本上應該不可能),所以鍍膜店家的氧化鋯結晶還是屬於常溫下的單斜晶體,此時氧化鋯需添加10至15%的金屬氧化物(通常氧化釔或氧化鈣)作為安定劑,否則單斜晶體的氧化鋯表面會產生裂縫,氧化鋯可成為高溫結構陶瓷,是光學陶瓷的一種,具有高透明度,又稱之為透明陶瓷。

氧化鋯的熱膨脹係數極低,當塗抹在車體上,由於鋼鐵的材質其熱膨脹係數大約11~13%,看上去好像沒有任何關係,可是當氧化鋯與漆面緊密結合後,在天氣炎熱情況下當鋼鐵的熱膨脹係數大於氧化鋯,會導致氧化鋯塗層會產生裂解,而這種裂解是肉眼看不見的。

氧化鋯的物理化學特性都相當良好,目前也應用在高耐熱塗料,陶瓷絕緣材料,假牙內部結構…等,氧化鋯基本上就是一種釉藥,基本上其結晶模式就是必須依靠高溫燒灼,有如製作瓷器一般需要極高溫度,所以鋯鑽鍍膜也如同以前相當流行的磁釉鍍膜一樣須經過高溫來處理。

總體上來看氧化鋯這種車體鍍膜材質特性是相當不錯的,但是凡事有好就有壞,就是化學溶劑的抗性問題,店家也說明溶劑的強度與停留時間來決定鍍膜的抵抗能力,氧化鋯容易被無機酸給溶解(除了鹽酸與稀硫酸外),酸雨中的主要致酸成分硫氧化物與氮氧化物就會形成硫酸與硝酸這類的無機酸,鳥糞裡面也含有磷酸也屬於無機酸的一種,所以只要注意酸性溶劑的使用,雨天過後趕快洗車將車漆上的酸性物質移除,遇到鳥糞趕快清乾淨,氧化鋯不失為另一種車體鍍膜好選擇,但是烘烤溫度絕不是烤燈所能達到的,如不能達到單斜晶體轉變成正方晶體的溫度,店家所說的分子密度、分子鍵結力、硬度…等效果就如同不使用烤燈一樣,除此之外還有後續鍍膜維護問題,因為氧化鋯不同於其他結晶型鍍膜,需要高溫烘烤,如果鍍膜衰退後,是否要重新鍍膜施工,而無法像許多結晶型鍍膜一般用補鍍膜的方式進行鍍膜層維護,因為鍍膜層衰退不可能全面性衰退,如果無法針對衰退的鈑件做鍍膜維護,如同店家所說的方式烘烤12小時候,等待24小時再進行第二階段12小時烘烤,同等於說今天車主做完氧化鋯材質的鍍膜,經過一段時間後發現引擎蓋鍍膜層衰退(其他鈑件鍍膜層無衰退現象),為了鍍膜維護就必須花兩天時間來進行,假使車主願意當然沒問題,重點是鍍膜店家願意只為了車主愛車的引擎蓋就讓它放在店裡烘烤24小時然後停放24小時嗎?就算店家願意如此付出,那成本也是個問題,價格一定會反映在成本上面,這樣的經濟效益一定會產生問題。
除此之外就是店家另外使用同性質鍍膜維護劑,來進行較為方便的鍍膜修補方式,但重點是就算是鍍膜維護劑,也須使用氧化鋯材質的鍍膜維護劑,還是需要高溫烘烤才能達到效果,所以問題出在哪裡各位可以去思考看看。

這是顧客提出的問題,我們就必須以最科學驗證的方式告知顧客,不是單純以言論攻擊的方式去攻擊別人的產品,車體鍍膜不只是單方面看店家的說法,而是要多方面去了解材料科學,用理性的方式去思考,然後找出問題、正視問題,能否用客觀的方式分析,任何鍍膜材料皆有其物理化學特性,既然想為愛車做車體鍍膜,最基本一定要知道材料到底為何?並衡量自身需求選擇最適合的施工方式,這樣鍍膜才有其價值。

(服務項目:汽車鍍膜,機車鍍膜,重機鍍膜,玻璃鍍膜,新車鍍膜,結晶型鍍膜,消光漆鍍膜,XPEL,XPEL漆面保護膜,XPEL隔熱紙,XPEL車身保護膜)

高雄匠車體鍍膜 2015.01.01(未經同意請勿拷貝,參考資料來自維基百科、學術期
刊)

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