专利名称：一种能负载密码的多重色比高效发光防伪材料及其制备、应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的应用于印刷领域中用作防伪的发光材料，特别是能将红外光激发的多波段荧光技术与数码显示检测技术相结合，具体为一种能负载密码的多重色比高效发光防伪材料及其制备、应用。
背景技术：
现有印刷领域及其所使用的材料，特别是对各种票据、证章、标识、书籍的防伪技术要求越来越高，该领域的防伪技术也多种多样，由本发明的申请人在其先前的专利申请号为00113404.3的申请中，采用能量上转换功能材料处理防伪技术是红外技术在印刷防伪领域的一个重大开拓和发展。但该领域在与数码显示方面的结合还有待改进，如能充分发挥稀土掺杂发光材料所负载的信息潜力，制备出具有多波段丰富荧光谱带的即具有多重色比关系的发光材料，并能负载密码、也可同时用光电数码设备检测输出数据，无疑，该印刷领域的防伪能力将会因此发光材料的普遍应用而得到显著的增强和提高。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于提供一种与数字编码显示紧密结合并能负载密码的多波段多重色比高效发光防伪材料。
本发明的目的还要提供一种制备上述防伪材料的方法。
本发明的目的还要提供一种能负载密码并可供光电数码设备检测输出数据的多波段多重色比高效发光防伪材料的专用方法。
为解决上述任务，一种能负载密码的多波段多重色比高效发光防伪材料，以镱的氧化物或氟化物作为敏化中心化合物，和从铒、钕、钐、铥、镝、铕和钬的氧化物或氟化物中选择至少一种作为发光中心化合物，和从氟化锌、氟化锆、氟铝酸铵、氟化钠、氟化钙、二氧化锗、氧化碲、氟化铅、氟化锶、氟化镉、氟化钡和氟化锂中择其至少一种作为发光中心结构载体化合物，以及从作为发光中心结构调整剂的三氧化钨、氧化硅和氧化铝中选择化合物组成组合物，将所述组合物混合和机械研磨后，按精密烧制程序制得陶瓷半成品，再将所述陶瓷半成品研磨成粉末成品。该成品在特定红外光激发下能发出高强度的多波段荧光，以至少五个波段荧光光谱强度比值设定为防伪信息密码供光电数码设备检测和输出数据，从而实现多波段多重色比密码防伪。
其进一步的措施是所述成品含至少具有五重色比的组合物中，含所述敏化中心化合物的氧化镱，和含所述发光中心化合物的氧化铒，和含所述发光中心结构载体的锌、锆、铝、钠、钙的氧化物或氟化物，其组分及含量为氧化镱(Yb2O3)0.2～36％氧化铒(Er2O3)0.01～30％氟化锌(ZnF2)1～60％
氟化锆(ZrF4)1～40％氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]0.5～45％氟化钠(NaF)0.5～15％氟化钙(CaF2)0.5～15％所述成品含至少具有五重色比的组合物中，还包括含从所述发光中心钕、钐、铥、镝、铕和钬的氧化物或氟化物中选择的化合物，和含从所述发光中心结构载体的锗、碲、铅、锶、镉、钡和锂的氧化物或氟化物中选择的化合物，或含从所述发光中心结构调整剂的钨、硅和铝的氧化物中选择的化合物，所述组合物中各组分含量不超过氟化钕(NdF3)20％氧化钐(Sm2O3)15％氧化铥(Tm2O3)10％氧化镝(Dy2O3)6％氧化铕(Eu2O3)6％氧化钬(Ho2O3)5％二氧化锗(GeO2)30％氧化碲(TeO2)25％氟化铅(PbF2)45％氟化锶(SrF2)30％氟化镉(CdF2)25％氟化钡(BaF2)15％
氟化锂(LiF)2％三氧化钨(WO3)30％氧化硅(SiO2)15％氧化铝(Al2O3)12％所述成品含至少具有五重色比且五个波段荧光强度都比较接近的样品的组合物中，其组分、含量、光强度相对值和光谱色比关系值为氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]28.57％氟化锆(ZrF4)24.49％氟化钙(CaF2)4.10％氟化钠(NaF)1.01％氟化锌(ZnF2)1.02％氧化镱(Yb2O3)8.60％氟化钕(NdF3)5.72％氧化碲(TeO2)8.31％氟化铅(PbF2)11.04％氧化钬(Ho2O3)0.36％氧化铒(Er2O3)1.12％氧化铥(Tm2O3)5.65％氧化铕(Eu2O3)0.01％光谱测试结果为荧光名称 近红外 红光 绿光 蓝光 紫光光强相对值 9030 12015 10665 14625 8370光谱色比关系值 75.2∶ 100∶88.8∶ 121.7∶ 69.7本发明的另一个技术解决方案为一种能负载密码的多重色比高效发光防伪材料的制备方法，将组合物中各组分，按重量百分比称重混合后机械研磨到2小时以上，倒入刚玉坩埚，然后按精密烧制程序制得陶瓷体。
所述精密烧制程序包括在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，并于600℃～800℃温度内视选配组分而选择一恒定温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。
所述陶瓷体在球磨机中研磨1～4小时后获得粒度小于13微米，且满足多个高荧光强度的多重色比参数要求的成品。
为实现本发明的一种能负载密码的多波段多重色比高效发光防伪材料的应用，以印刷用料油墨为载体，取一定量的所述成品作为防伪母材加入到该载体中，即获得一组具有多波段多重色比关系的能负载信息密码的防伪油墨，所述防伪油墨的各波段荧光强度比值保持不变，即防伪油墨色比关系与所述防伪母材相同，因此，所述防伪油墨在特定红外光激发下产生至少五重色比关系高强度多波段的荧光，然后通过光栅分光，利用光电倍增管或其它光电探测器将各波段荧光强度测出，计算出各荧光带光强比值，即获得该防伪油墨的多波段色比值；或者将混合光收集后，用感应波段与防伪油墨各荧光波段相对应的光电探测元件分别接收各个波段荧光，将光电探测元件转换的与各波段荧光强度相对应的多个电信号分别放大并转换为数字信号，由计算机处理直接显示输出多波段色比值；或者采用包括高集成检测器的全自动集成化方式完成对被检对象的多波段多色荧光的整体激发、接收，分区采集、转换，集中处理、显示，最后输出其多重色比值参数的全部过程。由于每次设定的防伪油墨会产生一组与该次设定对应的固定的色比值参数，这一色比值参数就是所述防伪油墨的防伪密码，以所述色比值参数与设定的色比值参数对照，检验两者的真伪和供用户实施多波段多重色比密码防伪。
按占油墨总重量的5-35％取所述防伪母材加入到油墨中。
所述五多重色比关系是指防伪母材和用防伪母材制作的防伪油墨在红外光激发下至少有五个波段即近红外，红光，绿光，蓝光，紫光波段能发出高强度的荧光，各荧光带光谱强度比值即构成五重色比关系或五重色比值；所谓多重色比关系，就是防伪母材和由防伪母材制作的防伪油墨在红外光激发下有更多的波段(包括红外和紫外)发出强荧光，这些荧光强度的比值构成多重色比关系或多重色比值。所述色比关系或色比值即成为防伪母材或防伪油墨的防伪密码。
由于本发明对组合物中各组分进行严格精细的选择、科学合理的组配，并结合精密烧制程序，从而解决了存在于印刷防伪技术领域所用荧光发光材料波段偏少、光强较弱、不利于光电数码设备检测及输出的难题。使之具有在一定的红外光激发下可以发出从紫外到红外多个高强度荧光谱带，这些谱带均可被用作防伪信息密码，且下转换光也能被用作防伪密码。所以，采用的防伪信息密码不局限于材料的可见光，也不局限于光的产生机制一定是上转换；不仅相同基质的组分和制备工艺条件下色比关系稳定；而且不同基质的组分和制备工艺条件下各个荧光发射带强度不同，从而可获得色比关系十分丰富的发光防伪材料。本发明还具有制备过程中各恒温段恒温时间短，烧制工艺最高温度不超过800℃，烧制程序规范，能源耗用较低。本发明可用来制作防伪油墨、塑料和印泥，可广泛应用于现有印刷领域中的各种票据、证章、标识、书籍的防伪。
下面对本发明作进一步详细的说明。
下面给出的附图是本发明的几个典型的光谱图。图中横坐标为波数，单位为1/厘米(cm-1)，纵坐标为相对强度，图中还标出了各荧光带主要峰位的发光波长位置，单位为纳米(nm)。
图1是本发明的一种在980纳米(nm)红外光激发下近红外、红光、绿光、蓝光和紫光都较强，且各色光强度都较接近的光谱图。
图2是本发明的一种在980纳米(nm)红外光激发下近红外、红光、绿光、蓝光和紫光都较强而绿光特别强的光谱图。
图3是本发明的一种在980纳米(nm)红外光激发下近红外、红光、绿光、蓝光和紫光都较强而红光、蓝光强度突出的光谱图。
图4是本发明的一种在980纳米(nm)红外光激发下近红外、红光、绿光、蓝光和紫光都较强而蓝光强度突出的光谱图。
图5是本发明的一种在980纳米(nm)红外光激发下近红外、红光、绿光、蓝光和紫光都较强而近红外光强度与其它谱带相比最强的光谱图。
具体实施例方式
实施例中色比值均以红光为100作为参考基准。
实施例一，红光很强的样品配制选取氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]3.70％，氟化锆(ZrF4)1.54％，氟化钠(NaF)1.01％，氟化钙(CaF2)1.32％，氟化锌(ZnF2)51.80％，氟化锶(SrF2)14.01％，三氧化钨(WO3)13.45％，氧化镱(Yb2O3)3.71％，氧化铕(Eu2O3)0.01％，氧化镝(Dy2O3)1.33％，氧化铒(Er2O3)8.12％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择600℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。按上述方法制得的陶瓷材料在球磨机中研磨3小时，粒度小于11微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外 红光 绿光 蓝光 紫光光强相对值155 46500 1463 15183光谱色比关系值0.3 ∶ 100 ∶ 3 ∶ 0.3 ∶ 0.2实施例二，红光为主、但蓝光也强的样品配制氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]0.72％，氟化锆(ZrF4)1.50％，氟化钠(NaF)1.00％，氧化钙(CaF2)2.02％，氟化锌(ZnF2)21.11％，氟化锶(SrF2)26.01％，三氧化钨(WO3)23.45％，氧化镱(Yb2O3)13.86％，氧化镝(Dy2O3)2.24％，氧化铕(Eu2O3)0.02％，氧化铒(Er2O3)8.07％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择800℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。按上述方法制备的陶瓷材料在球磨机中研磨3小时，粒度小于10微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外红光绿光蓝光紫光光强相对值 2072 16470 2124 13860416光谱色比关系值 13 ∶ 100 ∶ 13 ∶ 84.2 ∶ 2.5实施例三，绿光很强的样品配制氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]42.19％，氟化锆(ZrF4)12.50％，氟化钠(NaF)4.00％，氟化钙(CaF2)1.02％，氟化锌(ZnF2)3.11％，氟化锶(SrF2)5.02％，氧化镱(Yb2O3)12.74％，氟化铅(PbF2)13.39％，氧化铕(Eu2O3)0.02％，氧化铒(Er2O3)6.01％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择640℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。按上述方法制备的陶瓷材料在球磨机中研磨3小时，粒度小于11微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外 红光 绿光 蓝光紫光光强相对值 293 780 59400 424 589光谱色比关系值 37.6 ∶ 100 ∶ 7615 ∶ 54.4 ∶ 75.5实施例四，绿光为主的样品配制氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]34.19％，氟化锆(ZrF4)6.50％，氟化钠(NaF)1.01％，氟化钙(CaF2)2.01％，氟化锌(ZnF2)3.12％，氟化锶(SrF2)11.01％，氧化镱(Yb2O3)13.82％，氟化铅(PbF2)23.24％，氧化铒(Er2O3)5.06％，氧化铕(Eu2O3)0.04％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择700℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。按上述方法制备的陶瓷材料在球磨机中研磨3.5小时，粒度小于11微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外 红光 绿光蓝光 紫光光强相对值 203 4635 61920392115光谱色比关系值 4 ∶ 100 ∶ 1336 ∶ 8.5 ∶ 2.5实施例五，呈浅黄光的样品配制氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]2.37％，氟化锆(ZrF4)5.03％，氟化钡(BaF2)1.10％，氟化钙(CaF2)2.01％，氧化铝(Al2O3)8.32％，氟化锶(SrF2)20.03％，氧化镱(Yb2O3)17.51％，氟化钠(NaF)3.13％，三氧化钨(WO3)21.46％，氧化钬(HO2O3)5.00％，氧化铒(Er2O3)2.35％，氟化锌(ZnF2)11.59％，氧化铕(Eu2O3)0.1％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择800℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。按上述方法制备的陶瓷材料在球磨机中研磨2.5小时，粒度小于13微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外红光 绿光蓝光紫光光强相对值 900 185404106218211光谱色比关系值 4.9 ∶ 100 ∶ 221 ∶ 1 ∶ 0.1实施例六，呈深黄色光的样品配制氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]0.72％，氟化锆(ZrF4)1.50％，氟化钠(NaF)4.11％，氟化钙(CaF2)2.06％，氟化锌(ZnF2)46.18％，氟化锶(SrF2)15.07％，三氧化钨(WO3)13.42％，氧化镱(Yb2O3)10.70％，氧化铕(Eu2O3)0.2％，氧化铒(Er2O3)6.04％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择750℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。按上述方法制备的陶瓷材料在球磨机中研磨3小时，粒度小于10微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外红光 绿光 蓝光紫光光强相对值1620 2196015570932 378光谱色比关系值 7 ∶100 ∶ 71 ∶ 4 ∶ 1.7实施例七，以蓝光为主，但红光也强的样品配制氟化锆(ZrF4)2.02％，氟化钡(BaF2)2.14％，氟化钙(CaF2)1.11％，氟化锌(ZnF2)1.50％，氟化镉(CdF2)17.04％，氟化铅(PbF2)20.10％，三氧化钨(WO3)17.64％，二氧化锗(GeO2)8.89％，氧化硅(SiO2)2.29％，氟化钠(NaF)1.70％，氟化锂(LiF)0.74％，氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]5.07％，氟化钕(NdF3)2.31％，氧化镱(Yb2O3)13.33％，氧化铕(Eu2O3)2.99％，氧化钬(Ho2O3)1.07％，氧化铒(Er2O3)0.06％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择690℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。按上述方法制备的陶瓷材料在球磨机中研磨4小时，粒度小于11微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外 红光绿光 蓝光 紫光光强相对值2160 11880 1350 30240 608光谱色比关系值18.2 ∶ 100 ∶ 11 ∶ 254.5 ∶ 5.1实施例八，呈纯蓝色光的样品配制氟化锆(ZrF4)1.03％，氟化钡(BaF2)5.10％，氟化钙(CaF2)1.11％，氟化锌(ZnF2)2.54％，氟化镉(CdF2)9.03％，氟化铅(PbF2)21.10％，三氧化钨(WO3)2.68％，二氧化锗(GeO2)18.75％，氧化硅(SiO2)2.19％，氟化钠(NaF)1.70％，氟化锂(LiF)0.72％，氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]14.22％，氟化钕(NdF3)1.26％，氧化铒(Er2O3)0.05％，氧化镱(Yb2O3)14.49％，氧化铕(Eu2O3)0.98％，氧化钬(Ho2O3)3.05％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择720℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。按上述方法制备的陶瓷材料在球磨机中研磨4小时，粒度小于11微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外 红光绿光蓝光紫光光强相对值1080 6480326316020873光谱色比关系值 17 ∶ 100 ∶ 50.4 ∶ 247 ∶ 13.5
实施例九，绿光强、紫光也强的样品配制氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]1.83％，氟化锆(ZrF4)5.50％，氟化锌(ZnF2)1.10％，氟化钙(CaF2)4.02％，氧化铝(Al2O3)9.32％，氟化锶(SrF2)22.33％，氧化镱(Yb2O3)15.50％，氟化钠(NaF)3.11％，氟化钕(NdF3)16.46％，氧化钬(Ho2O3)4.17％，氧化铒(Er2O3)0.05％，氧化铕(Eu2O3)0.02％，氟化铅(PbF2)16.59％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择730℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。按上述方法制备的陶瓷材料在球磨机中研磨2.5小时，粒度小于13微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外 红光 绿光 蓝光 紫光光强相对值 8101183122214 441 41040光谱色比关系值 68 ∶ 100 ∶ 10331 ∶ 37 ∶ 3470实施例十，以红外光为主的样品配制氟化锆(ZrF4)12.02％，氟化钡(BaF2)8.10％，氟化钙(CaF2)7.15％，氟化锌(ZnF2)3.50％，氟化镉(CdF2)15.03％，氟化铅(PbF2)10.64％，三氧化钨(WO3)17.63％，二氧化锗(GeO2)3.89％，氧化硅(SiO2)2.29％，氟化钠(NaF)1.73％，氟化锂(LiF)1.75％，氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]2.06％，氟化钕(NdF3)0.31％，氧化镱(Yb2O3)11.29％，氧化铕(Eu2O3)0.49％，氧化钬(Ho2O3)2.02％，氧化铒(Er2O3)0.1％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择720℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。按上述方法制备的陶瓷材料在球磨机中研磨4小时，粒度小于11微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外 红光 绿光 蓝光 紫光光强相对值167402700 1620 53559光谱色比关系值 620 ∶ 100 ∶ 60 ∶ 198 ∶ 0.3实施例十一，五个波段都比较接近的样品配制氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]28.57％，氟化锆(ZrF4)24.49％，氟化钙(CaF2)4.10％，氟化钠(NaF)1.01％，氟化锌(ZnF2)1.02％，氧化镱(Yb2O3)8.60％，氟化钕(NdF3)5.72％，氧化碲(TeO2)8.31％，氟化铅(PbF2)11.04％，氧化钬(Ho2O3)0.36％，氧化铒(Er2O3)1.12％，氧化铥(Tm2O3)5.65％，氧化铕(Eu2O3)0.01％，将上述组分按重量百分比称取总重量为50克的组合物，充分研磨2小时，放入刚玉坩埚中，在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，根据上述所选组分而选择650℃为最后恒温温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。将上述方法制备的陶瓷材料在球磨机中研磨1小时，粒度小于8微米。光谱测试结果为荧光名称 近红外 红光绿光蓝光 紫光光强相对值9030 12015 10665 146258370光谱色比关系值75.2 ∶ 100 ∶ 88.8 ∶121.7 ∶ 69.7值得指出的是本发明是在在先专利申请基础上的进一步改进并列入“863”项目研究组的研究成果；它不但具有高的上转换效率，上转换发射荧光强度大，而且首次将下转换荧光发射带应用于防伪技术，各荧光带构成至少五重或多重色比关系，是一种用于高防伪等级的新的防伪材料。本发明的特点是采用五重或多重色比作为光谱密码，所制备的材料和以该材料制作的标记物的各色光强度足够强，可同时检测。在本发明中，以镧系稀土离子为发光中心和敏化中心并掺入氟氧化物而制备的发光材料，是通过精选各组分并对组合物择以科学配比且严格按烧制工艺而实现的，一定的配比和烧制工艺准确地决定了该组发光材料精确的色比关系，而改变组合物的配比和烧制工艺又可获得另一组精确的色比值。本发明已能制备出色比值十分丰富的防伪陶瓷母材—成品材料。由于色比关系是严格由组分配比和制备工艺决定的，而色比关系又具有五重性或多重性；因此，造假者或许可以造出肉眼观测时颜色类似的材料，但无法造出五重或多重色比关系完全相同的材料。识别中将被检材料的各荧光波段光强进行测量，计算出五重或多重色比值，与预先设定的标准材料进行比较，就可准确地分辨真伪，这就大大增加了防伪力度。通过调整组合物的组分和制备工艺既可以制成近红外，红光，绿光，蓝光，紫光色比为1∶1∶1∶1∶1的产品，也可做出只以绿光或红光为主的产品，总之，色比值可以根据需要作出调整。
权利要求
1.一种能负载密码的多重色比高效发光防伪材料，以镱的氧化物或氟化物作为敏化中心化合物，和从铒、钕、钐、铥、镝、铕和钬的氧化物或氟化物中选择至少一种作为发光中心化合物，和从氟化锌、氟化锆、氟铝酸铵、氟化钠、氟化钙、二氧化锗、氧化碲、氟化铅、氟化锶、氟化镉、氟化钡和氟化锂中择其至少一种作为发光中心结构载体化合物，以及从作为发光中心结构调整剂的三氧化钨、氧化硅和氧化铝中选择化合物组成组合物，将所述组合物混合和机械研磨后，按精密烧制程序制得陶瓷半成品，再将所述陶瓷半成品研磨成粉末成品。
2.根据权利要求1所述的防伪材料，其特征在于所述成品含至少具有五重色比的组合物中，含所述敏化中心化合物的氧化镱，和含所述发光中心化合物的氧化铒，和含所述发光中心结构载体的锌、锆、铝、钠、钙的氧化物或氟化物，其组分及含量为氧化镱(Yb2O3)0.2～36％氧化铒(Er2O3)0.01～30％氟化锌(ZnF2)1～60％氟化锆(ZrF4)1～40％氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]0.5～45％氟化钠(NaF)0.5～15％氟化钙(CaF2)0.5～15％
3.根据权利要求1或2所述的防伪材料，其特征在于所述成品含至少具有五重色比的组合物中，还包括含从所述发光中心钕、钐、铥、镝、铕和钬的氧化物或氟化物中选择的化合物，和含从所述发光中心结构载体的锗、碲、铅、锶、镉、钡和锂的氧化物或氟化物中选择的化合物，或含从所述发光中心结构调整剂的钨、硅和铝的氧化物中选择的化合物，所述组合物中各组分含量不超过氟化钕(NdF3)20％氧化钐(Sm2O3)15％氧化铥(Tm2O3)10％氧化镝(Dy2O3)6％氧化铕(Eu2O3)6％氧化钬(Ho2O3)5％二氧化锗(GeO2)30％氧化碲(TeO2)25％氟化铅(PbF2)45％氟化锶(SrF2)30％氟化镉(CdF2)25％氟化钡(BaF2)15％氟化锂(LiF)2％三氧化钨(WO3)30％氧化硅(SiO2)15％氧化铝(Al2O3)12％
4.根据权利要求1或2或3所述的防伪材料，所述成品含至少具有五重色比且五个波段荧光强度都比较接近的样品的组合物中，其组分、含量、光强度相对值和光谱色比关系值为氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]28.57％氟化锆(ZrF4)24.49％氟化钙(CaF2)4.10％氟化钠(NaF)1.01％氟化锌(ZnF2)1.02％氧化镱(Yb2O3)8.60％氟化钕(NdF3)5.72％氧化碲(TeO2)8.31％氟化铅(PbF2)11.04％氧化钬(Ho2O3)0.36％氧化铒(Er2O3)1.12％氧化铥(Tm2O3)5.65％氧化铕(Eu2O3)0.01％光谱测试结果为荧光名称近红外 红光 绿光 蓝光 紫光光强相对值9030 12015 10665 14625 8370光谱色比关系值75.2∶100∶88.8∶121.7∶69.7
5.根据权利要求1或2所述的一种能负载密码的多重色比高效发光防伪材料的制备方法，将组合物中各组分，按重量百分比称重混合后研磨到2小时以上，倒入刚玉坩埚，然后按精密烧制程序制得陶瓷体。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述精密烧制程序包括在100℃、200℃、300℃各恒温20分钟，并于600℃～800℃温度内视选配组分而选择一恒定温度，恒温30分钟后倒出冷却，各升温过程中，升温速率均为6℃/分钟。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于所述陶瓷体在球磨机中研磨1～4小时后获得粒度小于13微米，且满足多个高荧光强度和多重色比关系要求的成品。
8.实现权利要求1或2所述防伪材料的专用方法，其特征在于以印刷用料油墨为载体，取一定量的所述成品作为防伪母材加入到该载体中，即获得一组具有多波段多重色比关系的能负载信息密码的防伪油墨，将所述防伪母材掺入油墨后，其各波段荧光强度比值保持不变，即防伪油墨色比关系与所述防伪母材相同，而所述防伪油墨在特定红外光激发下产生至少五重色比关系高强度多波段的荧光，并提供给光电转换设备以检测各波段荧光光谱强度和由数码显示设备输出被检对象的色比值参数，以该色比值参数与设定的色比值参数对照，检验两者的真伪和供用户实施多波段多重色比密码防伪。
9.根据权利要求8所述的专用方法，其特征在于按占油墨总重量的5-35％取所述防伪母材加入到油墨中。
全文摘要
本发明公开了一种能负载密码的多重色比高效发光防伪材料及其制备、应用。由于选择以镧系稀土离子为发光中心和敏化中心，对各组分进行科学合理的组配并结合精密烧制程序，而使其具有稳定的多重色比关系，且各荧光波段光强足够强，解决了印刷防伪技术领域所用发光材料波段偏少、各波段光强较弱、不利于光电数码设备检测及输出的难题。使之能在指定红外光激发下发出从紫外到红外多个高强度荧光谱带并用作负载防伪密码供数码设备识别。本发明还具有制备过程中各恒温段时间短，烧制温度不超过800℃，烧制程序规范，能源耗用较低的特点。本发明可用来制作成防伪油墨、塑料和印泥，可广泛应用于现有印刷领域中的各种票据、证章、标识、书籍的防伪。
文档编号C09K11/77GK1580182SQ20031011041
公开日2005年2月16日 申请日期2003年10月15日 优先权日2003年10月15日
发明者刘政威, 佘仲明, 肖思国 申请人:湘潭大学