[发明专利]通过掺入无机发光颗粒标记金属基材的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种通过将发光颗粒整合到金属基材钝化层内来标记金属基材的方法。

因此，整合的发光颗粒的光学检测使得能够验证并且追踪金属基材，特别地在打击假冒的情况下。

背景

在现有技术中，已经描述不同的基材标记方法。其特别地在物体装饰的领域中包括掺入有机染料。此类方法能够装饰塑料、纸或金属物体。

例如，还可以在铝物体的钝化层内掺入颜料。然而，所有公开的工艺涉及形成肉眼可见的标记、主要以装饰物体为目的。

因此，存在对开发借助于特定的技术制造可追踪且可识别的物体的新的标记方法的需求，以因此利于打击假冒。

申请人已经开发出能够掺入发光颗粒的新方法，所述发光颗粒的存在可以通过分光光度法检测。

发明概述

本发明的目的是能够借助于发光颗粒、特别地亚微米颗粒来标记基材的方法。如此标记的基材仅在颗粒发射或吸收的波长下是可识别的。因此，在正常的使用条件下，标记物是非肉眼可见的且因此不改变基材的视觉状况。因此，这种技术可以使得能够从非假冒的物体中辨认出假冒的物体。

发光标记物可以借助于识别发光特征的合适的检测器被检测，因此提供可追踪性和验证方法。标记物仅在UV、IR或近IR类型的非可见光下显示。

更特别地，本发明涉及标记金属基材的方法，所述方法包括以下步骤：

-通过氧化金属基材的表面形成钝化层；

-将无机发光颗粒掺入金属基材的钝化层内；

-堵塞钝化层。

在实施此方法的第一个步骤之前，金属基材还可以在浓碱溶液(NaOH、KOH…)中被预处理，使得可能氧化或很少氧化(碳酸盐、硅酸盐)。这样的预处理使得能够对待处理的表面进行清洁以除去杂质(着色剂、油脂)以及通常不足以提供良好的防腐蚀性的天然的钝化层。

金属基材由可阳极化的材料，即至少其上层能够被氧化的材料制成。钝化层指此氧化层。

通常，金属基材是能够在表面形成多孔氧化物层的材料。其可以有利地选自包括以下的组：不锈钢、锡、锌、钛、铝及其锻造合金(能够包含Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Ni、Zn、或Ti原子的1000至8000系列)或其铸造合金(能够包含B、Cr、Sn、Co、Ni、Ti、Cu、Mn、Mg、Si、Zn原子的20000、40000、50000、以及70000系列)、以及其混合物。

金属基材有利地由铝或铝基合金制成。

根据特定的实施方案，阳极化(氧化)步骤可以在DC、AC或脉冲电流下进行，特别地当基材由铝或铝基合金制成时。电解质浴可以产生像硫的、铬的、硼-硫的、磷的阳极化或另外的自着色阳极化或另外的碱性阳极化的多孔氧化物层。根据阳极化参数，比如电解质浓度、温度、电流密度、以及化学添加剂，多孔层具有可变的厚度(多达几百微米)。

通过将金属基材浸入强酸溶液中、优选地浸入包含选自包括HCl、HNO₃、H₂SO₄、或其混合物的组的组分中的至少一种的水溶液中，氧化步骤可以交替地进行。在这种情况下，除了产生多孔层之外，同时进行基材表面的清洁。

堵塞是能够闭合多孔层的孔并且因此提供抗腐蚀性性质的步骤。存在用于铝的多种工艺。通常，这样的工艺使用液态或气态的水。因此，其可以在不同的温度下进行。此外，添加添加剂能够修改孔闭合的动力学。

无机发光颗粒可以有利地选自包括基于以下的颗粒的组，并且有利地包括由以下制成的颗粒的组：金属氧化物、金属倍半氧化物、金属氟氧化物、金属钒酸盐、金属氟化物、以及其混合物。

其还可以是选自包括以下的组的颗粒：Y₂O₃、YVO₄、Gd₂O₃、Gd₂O₂S、LaF₃、以及其混合物。

颗粒有利地掺杂有来自镧系元素家族或过渡元素家族的一个或多个活性位点。

此外，无机发光颗粒可以被用于混合物中以产生发光光码。

有利地，无机发光颗粒掺杂有来自镧系元素家族的离子，有利地铕。发光的强度取决于掺杂率并且可以经过最大值。因此，这些颗粒的掺杂可以从相对于形成颗粒的金属摩尔数的0.5％到50％变化，更有利地从1％到5％变化。