هل حجم الجسيم يُحدد السطوع؟ إنه نصف الحقيقة فقط.

في مجال المساحيق المضيئة، بالإضافة إلى تأثير تركيبتها على السطوع ومدة التوهج، يُعد حجم الجسيمات معيارًا أساسيًا آخر. تُقاس جسيمات المساحيق المضيئة عادةً بالميكرومتر (μm). حاليًا، تتراوح أحجام الجسيمات المتاحة في السوق بين 2-3 ميكرومتر و1500-1800 ميكرومتر. وترتبط أحجام الجسيمات المختلفة ارتباطًا وثيقًا بسطوع المسحوق نفسه وبالتأثير الضوئي بعد تطبيقه على المنتج النهائي.

تنقسم جزيئات المسحوق المضيئة بشكل أساسي إلى الفئات الثلاث التالية:

  • الجسيمات الكبيرة:تشير هذه عادةً إلى جزيئات ذات حجم متوسط يتراوح بين 100 ميكرومتر إلى 1500-1800 ميكرومتر، وهي مناسبة بشكل عام للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية مثل الزجاج والسيراميك.
  • الجسيمات المنتظمة:تشير هذه عادةً إلى حجم متوسط يتراوح من 20-30 ميكرومتر إلى 70-80 ميكرومتر، وتغطي معظم التطبيقات، مثل الدهانات الزخرفية والسلامة، وطباعة الشاشة، وقوالب حقن البلاستيك وما إلى ذلك.
  • جزيئات فائقة الدقة: تشير هذه عادةً إلى حجم متوسط يبلغ حوالي 2-3 ميكرومتر إلى 10-15 ميكرومتر، وهو مناسب للطلاءات فائقة الرقة، والرش فائق الدقة، وتطبيقات الطباعة الخاصة.

العلاقة بين حجم الجسيمات والسطوع:

  • تؤدي الجسيمات الأكبر حجمًا عادةً إلى سطوع أعلى.

يعتمد مبدأ التلألؤ في مسحوق الفوتون الضوئي على تخزين الفوتونات المحيطة عبر أخاديد متعددة على سطح الجسيم. تُطلق هذه الفوتونات بعد ذلك في الظلام، مُصدرةً الضوء. تتميز الجسيمات الضوئية الأكبر بمساحة سطح أكبر وأخاديد أكثر، مما يسمح بتخزين المزيد من الفوتونات. وبالتالي، تُظهر سطوعًا أعلى وانبعاثًا أطول في الظلام. ومن السمات الرئيسية لمسحوق الفوتون الضوئي أنه، بنفس التركيبة، تُنتج الجسيمات الأكبر سطوعًا أعلى ومدة توهج أطول.

  • إن استخدام جزيئات أكبر لا يؤدي بالضرورة إلى الحصول على منتج نهائي أكثر إشراقًا.

السبب الرئيسي هو أن الجسيمات الأصغر تتمتع بمعدل تغطية أعلى من الجسيمات الأكبر. يشبه هذا وضع كرات السلة وكرات تنس الطاولة على أسطح مختلفة؛ إذ تُكوّن كرات تنس الطاولة فجوات أصغر بكثير بين الجسيمات، مما لا يُصدر ضوءًا في الظلام. في الوقت نفسه، تكون الجسيمات الأصغر أقرب إلى بعضها البعض، مما يُسبب انكسار الضوء المنبعث منها وانعكاسه، مما يُعزز التأثير الضوئي العام. لذلك، فإن اختيار جسيمات أصغر قليلًا يسمح بتغطية أكثر توازنًا للمسحوق المضيء، مما يُنتج تأثيرًا ضوئيًا فائقًا.

يتجلى هذا المبدأ بشكل أوضح في المنتجات ذات الهياكل الضوئية الرقيقة. تُنتج طبقة التوهج الرقيقة ذات الجسيمات الأصغر توهجًا أكثر تناسقًا، بينما تبدو مُرقّطة بجسيمات أكبر، كما هو موضح في الصورة أدناه.
التغطية

كيفية اختيار أفضل بودرة مضيئة؟

عند مقارنة مساحيق التوهج من موردين مختلفين، غالبًا ما يعتمد العملاء على سطوع المسحوق كمعيار وحيد. إذا كان لمنتجين متوسط حجم الجسيمات (D50) نفسه، وكان سطوع مسحوق المورد (أ) أعلى من سطوع مسحوق المورد (ب)، فغالبًا ما يفترض العملاء أن منتج المورد (أ) يتميز بجودة فائقة.

هذا الحكم صحيح إلى حد ما، ولكن في الواقع، قد يحدث العكس: فبعد استخدام كلا المساحيق المضيئة في المنتج النهائي، قد يُنتج منتج المورد "ب" تأثيرًا مضيئًا أفضل. والسبب الرئيسي هو أنه حتى مع تساوي متوسط حجم الجسيمات، قد يختلف توزيع حجم الجسيمات بين الموردين. يتميز مسحوق المورد "أ" المضيء بتوزيع جسيمات أوسع ونسبة أعلى من الجسيمات الكبيرة، مما يجعل المسحوق نفسه يبدو أكثر سطوعًا. من ناحية أخرى، يتميز منتج المورد "ب" بتوزيع جسيمات أكثر اتساقًا. وعلى الرغم من أن المسحوق نفسه أقل سطوعًا بقليل، إلا أنه يوفر تغطية وتشتتًا أفضل عند وضعه على المنتج، مما ينتج عنه لمعان أكثر شفافية وتأثير بصري أكثر استقرارًا في المنتج النهائي.

لذلك،, يجب ألا يركز اختيار المسحوق المضيء على ملاحظة سطوع المسحوق نفسه فحسب، بل الأهم من ذلك، على إجراء اختبار العينة. لا يُمكن ملاحظة سطوعه وشفافيته وتجانسه الحقيقي إلا من خلال التطبيق العملي. تُتيح هذه العملية تقييمًا دقيقًا واختيارًا موثوقًا للمواد، وهو أمرٌ أساسيٌّ لإنتاج منتج نهائي فائق الجودة.