一种基于添加微量元素标识区的陶瓷制品防伪方法与流程

本发明属于陶瓷防伪标识技术领域，尤其涉及一种基于添加微量元素标识区的陶瓷制品防伪方法。

背景技术：

中国的陶器具有万年以上的历史，瓷器具有三千多年的历史，陶瓷是科学技术与艺术相结合的产品。由于人民生活水平的提高，人们的文化素养和追求也随着不断提高，不少人开始对陶瓷收藏和鉴赏产生爱好。就名陶瓷器本身来说，其价值和价格随着时间的推移和社会物质生活及精神生活水平的提高而急剧升值。在经济利益的驱动下，各种足可乱真的复制品会充斥市场，而且其造假水平也越来越高，有些假陶瓷器仿造得很高明，以至于达到以假乱真的程度。大量赝品的出现不仅损害了收藏者的个人利益，同时也给我国陶瓷业的声誉带来了不良影响。

目前生产或制作陶瓷时，所有的防伪方法是在陶瓷表面额外添加一类标识物，例如：激光标贴、彩印标贴、水印、数字刮码、电话查询号码、数字编码、二维码等，如中国发明专利cn104200746a公开了一种玻璃或陶瓷制品防伪追溯标识的制作方法，具体包括：在玻璃制品或陶瓷制品上，选择一个预留区域，作为产品数字身份标识的承载区域；计算机运行编码软件生成产品数字身份编码，运算该产品数字身份编码生成产品数字身份图像码；通过转印、绘制、喷印或粘贴等方法，将产品数字身份图像码附着在玻璃制品或陶瓷制品上的承载区域；在附着有产品数字身份图像码的区域上方覆盖一层耐磨光洁透明材料；在一定温度条件下烧结，把玻璃制品或陶瓷制品与防磨损透明材料融合为一个整体；本方法通过把产品的产品数字身份图像码和玻璃制品或陶瓷制品融合为一体来实现产品的防伪功能。又如中国发明专利cn103730055a公开了一种印刷于陶瓷表面并可被仪器识别的具有防伪功能的防伪标识。其本质上将一种存储有信息的图形元，通过特殊印刷方法及颜料或油墨印刷于印刷介质表面，此介质为陶瓷，从而最终得到一种具有防复制、防破解的固化标记。该防伪标识的一个特征还在于能够通过使用识别仪器对其进行识别，并提取出存储在防伪标识中的防伪信息。从而达到通过防伪标识对陶瓷物品进行真伪判定的目的。本发明所述的防伪标识主要解决的是在陶瓷上难于印刷高精度防伪图案的问题。这类防伪方法有一个共同的特点，就是都需要在陶瓷表面引入另外一种物质或形态，在一定程度上破坏了陶瓷表面整体的完整性，且防伪标识处的耐磨、釉料粘合度等物理或化学性状不同与陶瓷基体，时间一长很容易在标识处出现明显的痕迹和不均匀感，破坏陶瓷制品整体的美观，同时严重恶化了陶瓷制品的经济价值。

技术实现要素：

基于上述技术问题，本发明提供了一种基于添加微量元素标识区的陶瓷制品防伪方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1、主动在陶瓷制品胎坯或瓷体表面添加含有易识别微量元素的标识区；

步骤2、确定所述标识区在陶瓷制品表面的位置；

步骤3、对所述标识区进行元素成分测试，获取标识区的成分信息；

步骤4、构建陶瓷制品区域元素信息库，将陶瓷制品的外观图，标识区的位置和元素成分数据上传入陶瓷制品区域元素信息库；

步骤5、将上述陶瓷制品区域元素信息库封存存入第三方认证机构，为该陶瓷制品的未来身份识别提供技术支持。

进一步地，其步骤具体为：

1、陶瓷制品在创作过程中或创作完成后，创作者主动在陶瓷制品胎坯或瓷体表面的一处或者几处区域添加含有易识别微量元素的标识区，所述易识别微量元素为成分检测设备容易识别的微量元素；

2、对陶瓷制品提取六面视图，并将所述六面视图做二维网格坐标投影；

3、在六视图及二维网格投影坐标下，确定陶瓷制品的所述标识区所在视图，并确定标识区在视图二维网格内的位置坐标值；

4、对所述标识区进行无损的元素成分测试，获取并存储标识区的成分信息；

5、构建陶瓷制品区域元素信息库，将所述陶瓷制品的六视图、六视图的二维网格坐标投影图、标识区的位置、坐标值和元素成分数据上传入陶瓷制品区域元素信息库；

6、将上述陶瓷制品区域元素信息库封存存入第三方认证机构，为该陶瓷制品的未来身份识别提供技术支持。

进一步地，选取非标识区域一处或者几处作为对比区域，对所述对比区域进行无损的元素成分测试，获取对比区域的位置及成分信息，并将对比区域的位置及成分信息连同所述陶瓷制品的六视图、六视图的二维网格坐标投影图、标识区的位置、坐标值和元素成分数据一起上传入陶瓷制品区域元素信息库中。

进一步地，所述陶瓷微量元素为rb、sr、y、zr或者其几种相组合。

进一步地，所述标识区为隐形不可见区域，不同的标识区域主动添加的元素成分及组合不完全一致。

进一步地，所述标识区在施釉前的胎坯上涂覆，涂覆区域选取胎坯表面的任意一处或多处区域，其具体步骤为：

1)配制涂覆液：将焦磷酸盐和含有所述微量元素的化合物混合磨成粉末，粉末直径小于30μm，兑水配制成涂覆液；

2)涂覆：将涂覆液涂覆在所述标识区，涂覆液涂抹均匀；

3)烘干：将涂覆后的陶瓷坯体素胎在≤100℃下晾干，晾干后进行下一步陶瓷制造工序。

进一步地，陶瓷制造完成后，选取包含标识区的投影面对陶瓷制品进行二维网格投影，确定标识区的坐标位置，所述坐标的参考系选择刻花、陶瓷器物外轮廓、部件、中轴线、釉下陶瓷彩绘图案纹饰中的一种或几种为基准。

进一步地，所述标识区在施釉后的陶瓷瓷胎上涂覆，涂覆区域选取瓷胎表面的任意一处或多处区域，其具体步骤为：

a.配制涂覆液：将焦磷酸盐和含有所述微量元素的化合物磨成粉末，粉末直径小于30μm，兑水配制成涂覆液；

b.预涂覆：将钛酸丁酯先涂覆在所述标识区，涂抹均匀，避免钛酸丁酯流入非标识区；

c.涂覆液涂覆：将涂覆液涂覆在标识区，涂抹均匀；

d.预烧：将经过步骤c后的瓷胎进行预烧，预烧后进行下一步陶瓷的制造工序，所述预烧温度为400～500℃，预烧时间为1h～4h。。

进一步地，烧制成功后，选取包含标识区的投影面对陶瓷制品进行二维网格投影，确定标识区的坐标位置，所述坐标的参考系选择陶瓷制品表面形成的点、曲线或曲面、陶瓷制品外轮廓、陶瓷制品部件或者陶瓷制品的中轴线中的一种或几种为基准。

进一步地，所述涂覆液中，焦磷酸盐的浓度为0.1～0.5mol/l，所述焦磷酸盐为焦磷酸钠或焦磷酸钾，或者二者的混合。

进一步地，所述标识区的面积≤5mm²，所述含有所述微量元素的化合物为zrocl2、rbcl、zrcl4、srcl2、y(no3)3、ga2o3、geo2、rb2o、sro、y2o3、zro2及这些化合物的水合物中的一种或多种混合。

从以上技术方案可以看出，本发明的优点是：

1、陶瓷制品在创作过程中，特殊区域的选取可根据创作者个人习惯任意选择，仿制者根本无从知晓。

2、构建六视图及二维坐标投影，有助于特殊区域的精确定位。

3、检测陶瓷成分是无损的(例如利用能量色散x荧光光谱仪对陶瓷进行荧光测试)，不会损坏陶瓷制品价值。

4、其添加的微量元素可添加一种或者几种任意组合，仿制者想完全复制一样的，基本上绝无可能。且所添加的rb、sr、y、zr等微量元素在成分测试过程中非常灵敏，千分之一的含量就会产生显著性差别。

5、数据库放入第三方认证机构（封存），可以为陶瓷制品的知识产权维权提供支持。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为一类陶瓷主视方向的二维网格坐标投影图例。

具体实施方式

一种基于添加微量元素标识区的陶瓷制品防伪方法，包含以下步骤：

步骤1、陶瓷制品在创作过程中或创作完成后，创作者主动在陶瓷制品胎坯或瓷体表面的某一处或者多处区域添加含有易识别微量元素的标识区，所述易识别微量元素为对x射线能散色散仪的荧光测试敏感的微量元素，为了增加防伪的可靠性，同一创作者创作的不同制品最好采用任意选取的位置不同的标识区，防止伪造者找寻标识规律进行伪造，所述标识区为隐形不可见区域；

步骤2、陶瓷艺术制品创作完成后，对其提取六面视图，并将所述六面视图做二维网格坐标投影，即将六面视图的投影图放入网格坐标内。放置时，坐标的参考系可以选择陶瓷表面的彩绘、外轮廓、陶瓷体部件(例如把手、凸缘、盖子和本体结合处)或者陶瓷的中轴线中的一种或几种为基准，例如图2为一种陶瓷花瓶主视图的二维网格投影，其中横坐标选取了陶瓷瓶底为基准，纵坐标选取了陶瓷瓶的对称轴为基准，建立x、y轴坐标系；

步骤3、在六视图及二维网格投影坐标下，确定陶瓷制品的所述标识区所在视图，并确定标识区在视图二维网格内的位置坐标值。仍然以图2为例，标识区为图中的小圆点1，以上述x、y轴坐标系为准，标识区的坐标即为(1,7)；

步骤4、对所述标识区用x射线能散色散仪器或其他仪器进行荧光测试，获取并存储标识区的成分信息；由于荧光测试是无损的，所以不会损坏陶瓷制品价值；

步骤5、构建陶瓷制品区域元素信息库，将所述陶瓷制品的六视图、六视图对应的二维网格坐标投影图、标识区位置与坐标和标识区元素成分数据上传入陶瓷制品区域元素信息库；

步骤6、将上述陶瓷制品区域元素信息库封存存入第三方认证机构，为该陶瓷制品的未来身份识别提供技术支持。每个陶瓷制品的身份信息库应当做加密处理，以免信息泄露造成仿制品采用相同的防伪处理，使得真品失去防伪效果。

荧光测试过程中，rb、sr、y、zr等微量元素非常灵敏，千分之一的含量变化就会产生显著性差别。所以本发明所用到的易识别微量元素为rb、sr、y、zr或者其几种相组合。同时，为了不影响陶瓷整体的烧结，所述标识区的面积≤5mm²。

本发明采用了两种标识区的涂覆方法，分别详述如下：

实施例1

所述标识区在施釉前的陶瓷胎坯上涂覆，这样涂覆的好处在于，标识区位于釉层之下，不会因为长时间磨损脱落，且不会沾到污染性或腐蚀性介质造成标识区成分变化，影响陶瓷真伪的判断；缺点是对釉层厚度和品质的要求较高。涂覆区域选取陶瓷胎坯表面的任意一处或多处区域，其具体步骤为：

1)配制涂覆液：将焦磷酸钠和geo2混合磨成粉末，粉末直径小于30μm，兑水配制成涂覆液，其中焦磷酸钠的浓度为0.1mol/l，固液质量比为5:1；

2)涂覆：用毛刷或其他细小软质物熏取涂覆液，将涂覆液涂覆在所述标识区，涂覆液涂抹均匀，没有局部沉积，局部沉积或许会造成煅烧后成分分布不均，影响以后防伪测试；

3)烘干：将涂覆后的陶瓷坯体素胎在≤100℃下晾干，晾干后进行下一步施釉工序。晾干温度太高相当与对陶瓷坯体素胎进行了多次煅烧，很多情况下这样操作会引起后续对陶瓷坯体素胎烧结开裂，因此控制涂覆液的干燥温度十分关键。晾干后进行下一步陶瓷制造工序。

涂覆标识区后，选取包含标识区的投影面对坯体素胎进行二维网格投影，确定标识区的坐标位置，所述坐标的参考系选择刻花、坯体素胎外轮廓、坯体素胎部件或者坯体素胎的中轴线中的一种或几种为基准。陶瓷制作完成后，可以基于上述坐标确定标识区的位置，上报到陶瓷制品身份信息库，也可以重新规划坐标，重新确定标识区的坐标值。

焦磷酸盐的添加显著改善了陶瓷表面标识区的形态。试验发现，焦磷酸钠对于涂覆液均匀性的影响显著。试验者对比了不添加焦磷酸盐的涂覆液，其涂覆工艺和上述过程完全相同，但是发现烧结后的标识区内有微小颗粒状小凝结块，经荧光测试，小凝结块的微量元素高于均值。这显然不利于标识区的防伪功能。

实施例2

标识区的另外一种涂覆方法为：所述标识区在施釉后的陶瓷瓷胎釉上涂覆，涂覆区域选取瓷胎表面的任意一处或多处区域。这种涂覆方式避免了釉层对标识区成分测试结果的影响，但是涂覆层和釉层的结合力显得尤为重要。此种标识区涂覆的具体步骤为：

1)配制涂覆液：将焦磷酸钾和zrcl4、rbcl、ga2o3、y2o3的混合物磨成粉末，粉末直径小于30μm，兑水配制成涂覆液，其中焦磷酸钾的浓度为0.5mol/l，固液质量比为8:1，其中焦磷酸钾的作用和实施例1中的焦磷酸钠相同，都是为了维持涂覆液的均匀性；

2)预涂覆：将钛酸丁酯先涂覆在所述标识区，涂抹均匀，避免钛酸丁酯流入非标识区，且没有局部沉积，预涂覆钛酸丁酯的目的在于提高标识层与釉层的结合力，使得标识区不易磨损脱落；

c.涂覆液涂覆：将涂覆液涂覆在标识区，涂抹均匀；

d.预烧：将经过步骤c后的瓷胎进行预烧，预烧后进行下一步陶瓷的制造工序，所述预烧温度为400～500℃，预烧时间为1h～4h。

预烧不同于实施例1中的烘干，此时陶瓷已经烧窑成成品，只要预烧工艺得当(例如不能急冷急热，注意陶瓷表面防护等)，预烧温度下对陶瓷整体形态和裂纹情况影响不大，主要目的在于形成稳定的标识区。

陶瓷制造完成后，选取包含标识区的投影面对陶瓷制品进行二维网格投影，确定标识区的坐标位置，所述坐标的参考系选择陶瓷制品表面形成的点、曲线或曲面、陶瓷制品外轮廓、陶瓷制品部件或者陶瓷制品的中轴线中的一种或几种为基准。同样的，陶瓷制作完成后，可以基于上述坐标确定标识区的位置，上报到陶瓷制品身份信息库，也可以重新规划坐标，重新确定标识区的坐标值。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。