技术摘要：
激光打标的基本原理是，由激光发生器生成高能量的连续激光光束，聚焦后的激光作用于承印材料，使表面材料瞬间熔融，甚至气化，通过控制激光在材料表面的路径，形成需要的图文标记，但是，激光标记技术对于加工的材料有要求，不能用于所有材料，故其使用有一定的局限性 全部
背景技术：
激光打标的基本原理是，由激光发生器生成高能量的连续激光光束，聚焦后的激 光作用于承印材料，使表面材料瞬间熔融，甚至气化，通过控制激光在材料表面的路径，从 而形成需要的图文标记。 激光标记技术具有高速、高效、节能、环保等特点，已经在工业生产中得到了广泛 的应用，在各种材料的加工领域具有其独特优势，特别是激光标记产品比印刷产品具使用 寿命长、耐擦划等长处，所以它主要应用于各种材料表面的永久标记、产品防伪等方面，但 是，激光标记技术对于加工的材料有要求，不能用于所有材料，故其使用有一定的局限性。 对于一些材料对激光的吸收很差，往往需要在这些材料表面做一些处理，例如：在塑料制品 中加入激光吸收剂、激光标记添加剂等助剂，再进行激光标记，才能形成肉眼可以区分的色 差(对比度)；通常，色差越明显(对比度越高)，表明标记效果越好。 玻璃和陶瓷等无机非金属材料的表面平滑坚硬，不易采用普通(或者传统)的油墨 印制标识。通常，业界采用特殊的玻璃油墨或者特殊的印制方法，但其过程繁琐且成本高 昂。若直接采用玻璃纸贴方式，却难以永久保留。由于采用激光标识的工艺过程简单、方便， 也可以标记任何图案，于是，业界兴起激光标识，。 玻璃和陶瓷等无机非金属材料对CO2激光(10640nm)、紫外(355nm)、深紫外 (266nm)激光的吸收非常好，比较适合进行玻璃加工。在现有技术中，主要采用紫外冷光源 激光标记玻璃和陶瓷釉面，可以内雕，也可以雕刻玻璃和陶瓷釉面表面，其原理为：激光对 玻璃及陶瓷釉面作用将其气化，产生极小的白点，从而使透明光滑的表面产生类似毛玻璃 或磨砂玻璃的效果，但是其标刻效果在颜色差异不大的情况下，仍然达不到清晰可见。 而对于CO2激光(10640nm)来说，玻璃和陶瓷釉面的导热性很差，激光作用时，因加 工区域很小，会沿着加工路线产生很高的热应力，使材料产生裂缝或破碎。而玻璃的线膨胀 系数比较大，因此更容易破碎。所以，采用CO2激光(10640nm)对玻璃进行加工，表层玻璃破 坏后会产生无规律的裂纹，使打标效果变差(如边缘不整齐、表面毛刺等)，基本无法满足打 标的要求，目前而言，仅点阵效果基本可以满足一些行业的打标要求。 采用紫外(355nm)、深紫外(266nm)激光器的打标系统，对玻璃的加工效果非常好， 但由于目前存在速度慢，功率低，整机设备价格偏高，维护较为复杂等问题，限制了应用与 推广。而玻璃和陶瓷釉面却基本不吸收YAG(1064nm)激光，所以，很难采用YAG激光直接进行 加工。 针对于上述激光标记的种种不足，本发明开发了一种用激光在物体表面做有色标 识的方法及应用，本发明可以应用于所有材料的表面，具有传统激光标识无法做到的通用 性。。 6 CN 111730209 A 说 明 书 2/8 页
技术实现要素：
激光打标与传统的标记工艺相比有明显的优点： (1)可对多种非金属材料进行加工，特别是适合加工高硬度、高熔点和脆性材料。 (2)激光加工属于非接触加工，不损坏产品，无刀具磨损，无切削力，图案质量好。 (3)激光束很细，被加工材料损耗很小，加工影响范围小。 (4)加工效率高，由于采用计算机控制，易于实现自动化。 (5)能标记或雕刻各种条形码、数字、字符、图案。 (6)用于防伪，不易被假冒。 但是由于一些材料对激光辐射的吸收很少甚至不吸收，使得无法用激光对这类材 料进行加工、标记。本发明的目的在于提供一种用激光在物体表面做有色标识的方法及应 用，解决了传统激光打标的通用性问题，应用于各种材料物体表面激光有色标识的制作。 本发明提供了一种用激光在物体表面做有色标识的方法。 进一步，本方法是将一种激光有色标识材料附着于物体表面，经激光辐射加以局 部加热，激光辐射区域产生有色标识，将其他部位该种材料去除，物体表面在激光辐射区域 留下有色标识。 本发明提供了上述的一种激光有色标识材料。 进一步，该激光有色标识材料中能吸收激光能量的物质元素，这些物质元素可以 吸收激光辐射能并将光能转化成热能，使其快速升温，熔化物体表面基体材料和一种激光 有色标识材料中的烧结材料，使烧结后的一种激光有色标识材料与物体表面结合牢固，一 种激光有色标识材料烧结后未挥发的物质进入烧结部位并显色，故本专利要保护能够产生 这种效果的物质，即含有这些元素的单质及所有化合物。综上所述，本发明激光有色标识材 料主要由以下重量份数的原料制成： （1）金属单质及其化合物0.1份～99.9份， （2）非金属单质及其化合物0.1份～99.9份， （3）分散剂0.1份～99.9份， （4）悬浮稳定剂0.1份～99.9份； （5）烧结材料0.1份～99.9份， （6）结合剂0.1份～99.9份 （7）其他助剂0.1份～99.9份 本发明的原料有金属单质及其化合物。 进一步，金属单质为各级尺寸的金属单质，各级尺寸的金属单质包括以下元素的 任意一种或几种单质：铝、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钌、铑、钯、银、镉、铟、 锡、锑、钨、铱、铂、金、铊、铅，还包括一些稀土元素：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、 铥、镱、镥。 本发明中，金属化合物包括以下的任意一种或几种：金属碳化物，金属氧化物，金 属氢氧化物，有机金属类化合物及各种金属盐等。 进一步，金属碳化物粉末包括以下的任意一种或几种：碳化铝、碳化钛、碳化钒、碳 化铬、碳化锰、碳化锆、碳化铌、一碳化钌、一碳化铑、碳化钨，还包括一些稀土元素的碳化 物：碳化镧、碳化铈。 7 CN 111730209 A 说 明 书 3/8 页 进一步，金属氧化物包括以下的任意一种或几种：镁、钙、锶、钡、铝、钪、钛、钒、铬、 锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钌、铑、钯、银、镉、铟、锡、锑、钨、铱、铂、金、铊、铅的氧化物，还 包括一些稀土元素：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的氧化物。 进一步，金属氢氧化物包括以下的任意一种或几种：氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化 钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化铍、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、氢氧化铝、氢 氧化钛、氢氧化铬、氢氧化锰、氢氧化铁、氢氧化钴、氢氧化镍、氢氧化铜、氢氧化锌、氢氧化 锆、氢氧化铌、氢氧化铑、氢氧化钯、氢氧化镉、氢氧化铟、氢氧化锡、氢氧化金、氢氧化铊、氢 氧化铅，还包括一些稀土元素的氢氧化物：氢氧化镧、氢氧化铈、氢氧化钕、氢氧化钐、氢氧 化钆、氢氧化镱。 进一步，有机金属类化合物粉末包括以下的任意一种或几种：锂、钠、钾、铷、铯、 铍、镁、钙、锶、钡、铝、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钌、铑、钯、银、镉、铟、锡、 锑、钨、铱、铂、金、铊、铅的有机化合物，还包括一些稀土元素：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、 镝、钬、铒、铥、镱、镥的有机化合物。 进一步，金属盐类包括以下的任意一种或几种：锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、 钡、铝、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钌、铑、钯、银、镉、铟、锡、锑、钨、铱、铂、 金、铊、铅的金属盐，还包括一些稀土元素：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥 的金属盐。 本发明原料中有：非金属单质及其化合物。 进一步的，非金属单质粉末包括以下的任意一种或几种：各级尺寸的硼、碳、硅单 质。 本发明原料中非金属单质的化合物是以下的任意一种或几种：各级尺寸的硼的化 合物，各级尺寸的硅的化合物，各级尺寸的碳的化合物。 进一步，硼的化合物包括以下的任意一种或几种：硼化镁、硼化钙、六硼化锶、六硼 化钡、二硼化铝、硼化钛、硼化钒、硼化铬、硼化锰、硼化铁、硼化钴、硼化镍、硼化锆、硼化铌、 硼化钨，还包括一些稀土元素的硼化物：硼化镧、硼化铈、硼化镨、硼化钕、硼化钐、硼化钆、 硼化铽、四硼化铒、硼化镱。 进一步，碳的化合物包括以下的任意一种或几种：碳化硼、碳化硅、碳氮化钛、碳氮 化硅，碳氮化钙、碳氮化锆。 进一步，硅的化合物包括以下的任意一种或几种：氮化硅、二氧化硅、硅酸、硅化 铁、硅的有机化合物、硅化镁、硅化锶、硅化钡、硅化钛、硅化钒、硅化铬、硅化锰、硅化铁、硅 化钴、硅化镍、硅化铜、硅化锆、硅化铌、硅化钨，还包括一些稀土元素的硅化物：硅化镧、硅 化铈、硅化镨、硅化钕、硅化铕、硅化钆、硅化铽、硅化钬、硅化镱、硅化镥的氧化物。 本发明原料中有：分散剂。 分散剂能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质，促使物料颗粒均匀分散于 介质中,形成稳定悬浮体的混合物，并且保持分散体系的相对稳定。 进一步，分散剂包括以下的任意一种或几种：三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠， PVP（聚乙烯吡咯烷酮）各类表面活性剂（包括洗涤剂），聚丙烯酸钠盐，聚乙烯醇三乙基己基 磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、甘油、脂肪酸聚乙二 醇酯、水玻璃。 8 CN 111730209 A 说 明 书 4/8 页 本发明原料中有：悬浮稳定剂。 悬浮稳定剂是使本发明一种激光有色标识材料中的细颗粒保持悬浮状态的物质。 有较高的分散度，较大的表面积，较强的吸附力。能影响周围的水和周围的其他颗粒，使它 们不致迅速下沉，从而保持釉浆的浓度，使本发明一种激光有色标识材料附着于物体表面 的厚度均匀。 进一步，悬浮稳定剂包括以下的任意一种或几种：凹凸棒土、膨润土、羧甲基纤维 素钠（CMC）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、海藻酸钠、聚丙稀酰胺、黄原胶。 本发明原料中有：烧结材料。 烧结材料是在一种激光有色标识材料中能吸收激光能量的物质元素被激光作用 后，被该物质元素产生的高温熔化烧结，烧结后能将一种激光有色标识材料与物体表面结 合牢固，一种激光有色标识材料烧结后未挥发的物质进入烧结部位并显色。 进一步，所述的所述的烧结材料包括以下的任意一种或几种：玻璃粉、釉用熔块 粉、硅酸钠、硅胶、硅酸。 本发明原料中有：结合剂。 结合剂是溶剂挥发后,保障本发明中一种激光有色标识材料与物体表面具有足够 的结合强度,使一种激光有色标识材料附着于物体表面。 进一步，结合剂包括以下的任意一种或几种：黄原胶、糊精粉、阿拉伯胶、油漆、黏 土、膨润土、水玻璃、硅溶胶、磷酸盐、硫酸盐、聚合氯化铝、有机膨润土、糖浆、纸浆废液、糊 精、淀粉、聚乙烯醇（PVA）、聚醋酸乙烯乳液、水溶性酚醛树脂天然树胶、聚丙烯酸、沥青、煤 焦油、松香、酚醛树脂、桐油、硅酸乙酯、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、磷酸二氢铝（Al(H2PO4)3）， 或双氢磷酸铝。 本发明原料中有：其他助剂。 其他助剂是本发明为了改善本发明中一种激光有色标识材料的某些性能需要加 入的一些物殊附加物。附加物种类很多，如表面活性剂、增粘剂（偶联剂）、消泡剂、防腐剂、 防潮剂、润湿剂、着色剂、芳香剂等。 进一步，其他助剂包括以下的任意一种或几种：正丁醇、正戊醇、正辛醇、麝香草酚 （又名百里酚）、王氯萘酚（又名五氯酚）、五氯酚钠、苯甲酸钠、工业甲醛溶液。 本发明提供了一种激光有色标识材料的制备方法，主要有两种。这两种形式的具 体叙述，只是对本发明的内容作进一步的详细说明，不应将此理解为本发明上述主题的范 围仅限于以上所述，凡能使本发明原材料混合均匀并磨细的方法均属于本发明的范围。 本发明提供了一种激光有色标识材料的第一种制备方法，包括以下步骤： 第一步，将上述原料中的金属单质及其化合物（1）、非金属单质及其化合物（2）、烧结材 料（5），按比例混合后，经过球磨或气流磨混匀及磨细，制得混合粉末（8），其细度可根据激 光标识的精度自行把握，细度越细激光标识的精度越好。第二步，将上述原料中的分散剂 （3）、悬浮稳定剂（4）、结合剂（6）、其他助剂（7）与第一步制得的混合粉末（8）混合，进行球 磨，磨完放置待用。如果球磨完的材料有团聚，可以加入溶剂，然后经过超声波处理打开混 合粉末的团聚，待溶剂挥发完全后待用。 本发明提供了一种激光有色标识材料的第二种制备方法，包括以下步骤： 将权利要求2所述的原料金属单质及其化合物（1）、非金属单质及其化合物（2）、烧结材 9 CN 111730209 A 说 明 书 5/8 页 料（5），按比例混合均匀后，在熔炉中高温熔融，冷却后破碎并经过球磨或气流磨磨细制得 粉末（8），其细度可根据激光标识的精度自行把握，细度越细激光标识的精度越好。再将权 利要求2所述的原料分散剂（3）、悬浮稳定剂（4）、结合剂（6）、其他助剂（7）与第一步制得的 粉末（8）混合，进行球磨，磨完放置待用。如果球磨完的材料有团聚，可以加入溶剂，然后经 过超声波处理打开混合粉末的团聚，待溶剂挥发完全后待用。 本发明提供了一种激光有色标识材料制备过程中使用的溶剂。 溶剂是本发明中一种激光有色标识材料的分散介质，同时又控制着干燥时间。它 要有足够大挥发性保证快速干燥,为下一步激光辐射节省工艺流程的间隔时间，同时,也应 该是低粘度并且与其它成分之间有相容性。 进一步，溶剂选择挥发速度为200～3000的有机溶剂； 进一步，溶剂优选以下的任意一种或几种：二氯甲烷、丙酮、醋酸甲酯、甲醇、正己烷、四 氢呋喃、四氯化碳、乙酸乙酯、乙醇、丁酮、环已烷、苯、异丙醇、二氯乙烷、三氯乙烯、正庚烷、 甲苯。 进一步，球磨包括不加溶剂的干磨或加入溶剂的湿磨。 本发明提供了五种将本发明中一种激光有色标识材料附着于物体表面的方法。这 五种方法是对本发明的内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范 围仅限于以上所述。凡将激光有色标识材料附着在物体表面的的技术均属于本发明的范 围。 进一步，第一种方法为：在本发明中一种激光有色标识材料中加入挥发速率快的 溶剂，装进小喷壶中，直接喷涂在物体表面，待溶剂挥发涂层干燥。 进一步，第二种方法为：在本发明中一种激光有色标识材料中加入调墨油，树脂， 油漆等涂料基质中，然后用丝网印刷，移印等技术直接涂覆在物体表面，待涂层干燥。 进一步第三种方法为：将本发明中一种激光有色标识材料做成墨水利用喷墨打印 机附着在物体表面。 进一步，第四种方法为：将本发明中一种激光有色标识材料做成胶带使用，并粘贴 在物体表面。 进一步，第五种方法为：将本发明中一种激光有色标识材料通过丝网印刷、移印或 喷墨打印的方式印刷在薄膜上，再将该薄膜粘贴在物体表面或裁减成所需尺寸粘贴在物体 表面。 本发明提供了几种激光器的激光。 一般而言，激光束加热材料时存在如下基本规律： 第一，激光作用时间相同时，吸收的实际能量越大，材料的升温速度越快； 第二，吸收的激光能量相同时，材料的比热容越小，温升越高； 第三，在相同的能量密度及作用时间的条件下，物体表面材料的热导率越小，激光束作 用区与物体表面材料相邻部位之间的温度梯度越大。在一种激光有色标识材料中，在激光 辐射时将发生非常复杂的热过程，涉及诸多彼此关联问题，如热量吸收和传递、微观结构的 演变、流体问题、力学问题、化学问题等。其中，明确整个激光辐射中一种激光有色标识材料 的能量的吸收以及传热过程引起的温度的分布和演变对于深入了解一种激光有色标识材 料标记机理至关重要。用激光在物体表面做有色标识的过程中一直伴随着热传导、热对流 10 CN 111730209 A 说 明 书 6/8 页 和热辐射3种传热方式。具体体现在激光对一种激光有色标识材料的热辐射、相互接触的颗 粒之间的热传导、孔隙中的气相和固相颗粒之间的热传导、一种激光有色标识材料和外部 气体之间的热辐射以及对流等，其中热传导占主要地位。 明确了激光辐射对一种激光有色标识材料的作用原理，就可以选出合适的激光器 作为本发明的激光辐射光源。 进一步，本发明激光为以下激光器发出的激光：气体激光器、固体激光器、半导体 泵浦激光器、光纤激光器、准分子激光器、同位素激光器。 显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离 本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。 以下通过实施例形式的
激光打标的基本原理是，由激光发生器生成高能量的连续激光光束，聚焦后的激光作用于承印材料，使表面材料瞬间熔融，甚至气化，通过控制激光在材料表面的路径，形成需要的图文标记，但是，激光标记技术对于加工的材料有要求，不能用于所有材料，故其使用有一定的局限性 全部
背景技术：
激光打标的基本原理是，由激光发生器生成高能量的连续激光光束，聚焦后的激 光作用于承印材料，使表面材料瞬间熔融，甚至气化，通过控制激光在材料表面的路径，从 而形成需要的图文标记。 激光标记技术具有高速、高效、节能、环保等特点，已经在工业生产中得到了广泛 的应用，在各种材料的加工领域具有其独特优势，特别是激光标记产品比印刷产品具使用 寿命长、耐擦划等长处，所以它主要应用于各种材料表面的永久标记、产品防伪等方面，但 是，激光标记技术对于加工的材料有要求，不能用于所有材料，故其使用有一定的局限性。 对于一些材料对激光的吸收很差，往往需要在这些材料表面做一些处理，例如：在塑料制品 中加入激光吸收剂、激光标记添加剂等助剂，再进行激光标记，才能形成肉眼可以区分的色 差(对比度)；通常，色差越明显(对比度越高)，表明标记效果越好。 玻璃和陶瓷等无机非金属材料的表面平滑坚硬，不易采用普通(或者传统)的油墨 印制标识。通常，业界采用特殊的玻璃油墨或者特殊的印制方法，但其过程繁琐且成本高 昂。若直接采用玻璃纸贴方式，却难以永久保留。由于采用激光标识的工艺过程简单、方便， 也可以标记任何图案，于是，业界兴起激光标识，。 玻璃和陶瓷等无机非金属材料对CO2激光(10640nm)、紫外(355nm)、深紫外 (266nm)激光的吸收非常好，比较适合进行玻璃加工。在现有技术中，主要采用紫外冷光源 激光标记玻璃和陶瓷釉面，可以内雕，也可以雕刻玻璃和陶瓷釉面表面，其原理为：激光对 玻璃及陶瓷釉面作用将其气化，产生极小的白点，从而使透明光滑的表面产生类似毛玻璃 或磨砂玻璃的效果，但是其标刻效果在颜色差异不大的情况下，仍然达不到清晰可见。 而对于CO2激光(10640nm)来说，玻璃和陶瓷釉面的导热性很差，激光作用时，因加 工区域很小，会沿着加工路线产生很高的热应力，使材料产生裂缝或破碎。而玻璃的线膨胀 系数比较大，因此更容易破碎。所以，采用CO2激光(10640nm)对玻璃进行加工，表层玻璃破 坏后会产生无规律的裂纹，使打标效果变差(如边缘不整齐、表面毛刺等)，基本无法满足打 标的要求，目前而言，仅点阵效果基本可以满足一些行业的打标要求。 采用紫外(355nm)、深紫外(266nm)激光器的打标系统，对玻璃的加工效果非常好， 但由于目前存在速度慢，功率低，整机设备价格偏高，维护较为复杂等问题，限制了应用与 推广。而玻璃和陶瓷釉面却基本不吸收YAG(1064nm)激光，所以，很难采用YAG激光直接进行 加工。 针对于上述激光标记的种种不足，本发明开发了一种用激光在物体表面做有色标 识的方法及应用，本发明可以应用于所有材料的表面，具有传统激光标识无法做到的通用 性。。 6 CN 111730209 A 说 明 书 2/8 页
技术实现要素：
激光打标与传统的标记工艺相比有明显的优点： (1)可对多种非金属材料进行加工，特别是适合加工高硬度、高熔点和脆性材料。 (2)激光加工属于非接触加工，不损坏产品，无刀具磨损，无切削力，图案质量好。 (3)激光束很细，被加工材料损耗很小，加工影响范围小。 (4)加工效率高，由于采用计算机控制，易于实现自动化。 (5)能标记或雕刻各种条形码、数字、字符、图案。 (6)用于防伪，不易被假冒。 但是由于一些材料对激光辐射的吸收很少甚至不吸收，使得无法用激光对这类材 料进行加工、标记。本发明的目的在于提供一种用激光在物体表面做有色标识的方法及应 用，解决了传统激光打标的通用性问题，应用于各种材料物体表面激光有色标识的制作。 本发明提供了一种用激光在物体表面做有色标识的方法。 进一步，本方法是将一种激光有色标识材料附着于物体表面，经激光辐射加以局 部加热，激光辐射区域产生有色标识，将其他部位该种材料去除，物体表面在激光辐射区域 留下有色标识。 本发明提供了上述的一种激光有色标识材料。 进一步，该激光有色标识材料中能吸收激光能量的物质元素，这些物质元素可以 吸收激光辐射能并将光能转化成热能，使其快速升温，熔化物体表面基体材料和一种激光 有色标识材料中的烧结材料，使烧结后的一种激光有色标识材料与物体表面结合牢固，一 种激光有色标识材料烧结后未挥发的物质进入烧结部位并显色，故本专利要保护能够产生 这种效果的物质，即含有这些元素的单质及所有化合物。综上所述，本发明激光有色标识材 料主要由以下重量份数的原料制成： （1）金属单质及其化合物0.1份～99.9份， （2）非金属单质及其化合物0.1份～99.9份， （3）分散剂0.1份～99.9份， （4）悬浮稳定剂0.1份～99.9份； （5）烧结材料0.1份～99.9份， （6）结合剂0.1份～99.9份 （7）其他助剂0.1份～99.9份 本发明的原料有金属单质及其化合物。 进一步，金属单质为各级尺寸的金属单质，各级尺寸的金属单质包括以下元素的 任意一种或几种单质：铝、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钌、铑、钯、银、镉、铟、 锡、锑、钨、铱、铂、金、铊、铅，还包括一些稀土元素：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、 铥、镱、镥。 本发明中，金属化合物包括以下的任意一种或几种：金属碳化物，金属氧化物，金 属氢氧化物，有机金属类化合物及各种金属盐等。 进一步，金属碳化物粉末包括以下的任意一种或几种：碳化铝、碳化钛、碳化钒、碳 化铬、碳化锰、碳化锆、碳化铌、一碳化钌、一碳化铑、碳化钨，还包括一些稀土元素的碳化 物：碳化镧、碳化铈。 7 CN 111730209 A 说 明 书 3/8 页 进一步，金属氧化物包括以下的任意一种或几种：镁、钙、锶、钡、铝、钪、钛、钒、铬、 锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钌、铑、钯、银、镉、铟、锡、锑、钨、铱、铂、金、铊、铅的氧化物，还 包括一些稀土元素：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的氧化物。 进一步，金属氢氧化物包括以下的任意一种或几种：氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化 钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化铍、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、氢氧化铝、氢 氧化钛、氢氧化铬、氢氧化锰、氢氧化铁、氢氧化钴、氢氧化镍、氢氧化铜、氢氧化锌、氢氧化 锆、氢氧化铌、氢氧化铑、氢氧化钯、氢氧化镉、氢氧化铟、氢氧化锡、氢氧化金、氢氧化铊、氢 氧化铅，还包括一些稀土元素的氢氧化物：氢氧化镧、氢氧化铈、氢氧化钕、氢氧化钐、氢氧 化钆、氢氧化镱。 进一步，有机金属类化合物粉末包括以下的任意一种或几种：锂、钠、钾、铷、铯、 铍、镁、钙、锶、钡、铝、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钌、铑、钯、银、镉、铟、锡、 锑、钨、铱、铂、金、铊、铅的有机化合物，还包括一些稀土元素：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、 镝、钬、铒、铥、镱、镥的有机化合物。 进一步，金属盐类包括以下的任意一种或几种：锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、 钡、铝、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钌、铑、钯、银、镉、铟、锡、锑、钨、铱、铂、 金、铊、铅的金属盐，还包括一些稀土元素：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥 的金属盐。 本发明原料中有：非金属单质及其化合物。 进一步的，非金属单质粉末包括以下的任意一种或几种：各级尺寸的硼、碳、硅单 质。 本发明原料中非金属单质的化合物是以下的任意一种或几种：各级尺寸的硼的化 合物，各级尺寸的硅的化合物，各级尺寸的碳的化合物。 进一步，硼的化合物包括以下的任意一种或几种：硼化镁、硼化钙、六硼化锶、六硼 化钡、二硼化铝、硼化钛、硼化钒、硼化铬、硼化锰、硼化铁、硼化钴、硼化镍、硼化锆、硼化铌、 硼化钨，还包括一些稀土元素的硼化物：硼化镧、硼化铈、硼化镨、硼化钕、硼化钐、硼化钆、 硼化铽、四硼化铒、硼化镱。 进一步，碳的化合物包括以下的任意一种或几种：碳化硼、碳化硅、碳氮化钛、碳氮 化硅，碳氮化钙、碳氮化锆。 进一步，硅的化合物包括以下的任意一种或几种：氮化硅、二氧化硅、硅酸、硅化 铁、硅的有机化合物、硅化镁、硅化锶、硅化钡、硅化钛、硅化钒、硅化铬、硅化锰、硅化铁、硅 化钴、硅化镍、硅化铜、硅化锆、硅化铌、硅化钨，还包括一些稀土元素的硅化物：硅化镧、硅 化铈、硅化镨、硅化钕、硅化铕、硅化钆、硅化铽、硅化钬、硅化镱、硅化镥的氧化物。 本发明原料中有：分散剂。 分散剂能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质，促使物料颗粒均匀分散于 介质中,形成稳定悬浮体的混合物，并且保持分散体系的相对稳定。 进一步，分散剂包括以下的任意一种或几种：三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠， PVP（聚乙烯吡咯烷酮）各类表面活性剂（包括洗涤剂），聚丙烯酸钠盐，聚乙烯醇三乙基己基 磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、甘油、脂肪酸聚乙二 醇酯、水玻璃。 8 CN 111730209 A 说 明 书 4/8 页 本发明原料中有：悬浮稳定剂。 悬浮稳定剂是使本发明一种激光有色标识材料中的细颗粒保持悬浮状态的物质。 有较高的分散度，较大的表面积，较强的吸附力。能影响周围的水和周围的其他颗粒，使它 们不致迅速下沉，从而保持釉浆的浓度，使本发明一种激光有色标识材料附着于物体表面 的厚度均匀。 进一步，悬浮稳定剂包括以下的任意一种或几种：凹凸棒土、膨润土、羧甲基纤维 素钠（CMC）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、海藻酸钠、聚丙稀酰胺、黄原胶。 本发明原料中有：烧结材料。 烧结材料是在一种激光有色标识材料中能吸收激光能量的物质元素被激光作用 后，被该物质元素产生的高温熔化烧结，烧结后能将一种激光有色标识材料与物体表面结 合牢固，一种激光有色标识材料烧结后未挥发的物质进入烧结部位并显色。 进一步，所述的所述的烧结材料包括以下的任意一种或几种：玻璃粉、釉用熔块 粉、硅酸钠、硅胶、硅酸。 本发明原料中有：结合剂。 结合剂是溶剂挥发后,保障本发明中一种激光有色标识材料与物体表面具有足够 的结合强度,使一种激光有色标识材料附着于物体表面。 进一步，结合剂包括以下的任意一种或几种：黄原胶、糊精粉、阿拉伯胶、油漆、黏 土、膨润土、水玻璃、硅溶胶、磷酸盐、硫酸盐、聚合氯化铝、有机膨润土、糖浆、纸浆废液、糊 精、淀粉、聚乙烯醇（PVA）、聚醋酸乙烯乳液、水溶性酚醛树脂天然树胶、聚丙烯酸、沥青、煤 焦油、松香、酚醛树脂、桐油、硅酸乙酯、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、磷酸二氢铝（Al(H2PO4)3）， 或双氢磷酸铝。 本发明原料中有：其他助剂。 其他助剂是本发明为了改善本发明中一种激光有色标识材料的某些性能需要加 入的一些物殊附加物。附加物种类很多，如表面活性剂、增粘剂（偶联剂）、消泡剂、防腐剂、 防潮剂、润湿剂、着色剂、芳香剂等。 进一步，其他助剂包括以下的任意一种或几种：正丁醇、正戊醇、正辛醇、麝香草酚 （又名百里酚）、王氯萘酚（又名五氯酚）、五氯酚钠、苯甲酸钠、工业甲醛溶液。 本发明提供了一种激光有色标识材料的制备方法，主要有两种。这两种形式的具 体叙述，只是对本发明的内容作进一步的详细说明，不应将此理解为本发明上述主题的范 围仅限于以上所述，凡能使本发明原材料混合均匀并磨细的方法均属于本发明的范围。 本发明提供了一种激光有色标识材料的第一种制备方法，包括以下步骤： 第一步，将上述原料中的金属单质及其化合物（1）、非金属单质及其化合物（2）、烧结材 料（5），按比例混合后，经过球磨或气流磨混匀及磨细，制得混合粉末（8），其细度可根据激 光标识的精度自行把握，细度越细激光标识的精度越好。第二步，将上述原料中的分散剂 （3）、悬浮稳定剂（4）、结合剂（6）、其他助剂（7）与第一步制得的混合粉末（8）混合，进行球 磨，磨完放置待用。如果球磨完的材料有团聚，可以加入溶剂，然后经过超声波处理打开混 合粉末的团聚，待溶剂挥发完全后待用。 本发明提供了一种激光有色标识材料的第二种制备方法，包括以下步骤： 将权利要求2所述的原料金属单质及其化合物（1）、非金属单质及其化合物（2）、烧结材 9 CN 111730209 A 说 明 书 5/8 页 料（5），按比例混合均匀后，在熔炉中高温熔融，冷却后破碎并经过球磨或气流磨磨细制得 粉末（8），其细度可根据激光标识的精度自行把握，细度越细激光标识的精度越好。再将权 利要求2所述的原料分散剂（3）、悬浮稳定剂（4）、结合剂（6）、其他助剂（7）与第一步制得的 粉末（8）混合，进行球磨，磨完放置待用。如果球磨完的材料有团聚，可以加入溶剂，然后经 过超声波处理打开混合粉末的团聚，待溶剂挥发完全后待用。 本发明提供了一种激光有色标识材料制备过程中使用的溶剂。 溶剂是本发明中一种激光有色标识材料的分散介质，同时又控制着干燥时间。它 要有足够大挥发性保证快速干燥,为下一步激光辐射节省工艺流程的间隔时间，同时,也应 该是低粘度并且与其它成分之间有相容性。 进一步，溶剂选择挥发速度为200～3000的有机溶剂； 进一步，溶剂优选以下的任意一种或几种：二氯甲烷、丙酮、醋酸甲酯、甲醇、正己烷、四 氢呋喃、四氯化碳、乙酸乙酯、乙醇、丁酮、环已烷、苯、异丙醇、二氯乙烷、三氯乙烯、正庚烷、 甲苯。 进一步，球磨包括不加溶剂的干磨或加入溶剂的湿磨。 本发明提供了五种将本发明中一种激光有色标识材料附着于物体表面的方法。这 五种方法是对本发明的内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范 围仅限于以上所述。凡将激光有色标识材料附着在物体表面的的技术均属于本发明的范 围。 进一步，第一种方法为：在本发明中一种激光有色标识材料中加入挥发速率快的 溶剂，装进小喷壶中，直接喷涂在物体表面，待溶剂挥发涂层干燥。 进一步，第二种方法为：在本发明中一种激光有色标识材料中加入调墨油，树脂， 油漆等涂料基质中，然后用丝网印刷，移印等技术直接涂覆在物体表面，待涂层干燥。 进一步第三种方法为：将本发明中一种激光有色标识材料做成墨水利用喷墨打印 机附着在物体表面。 进一步，第四种方法为：将本发明中一种激光有色标识材料做成胶带使用，并粘贴 在物体表面。 进一步，第五种方法为：将本发明中一种激光有色标识材料通过丝网印刷、移印或 喷墨打印的方式印刷在薄膜上，再将该薄膜粘贴在物体表面或裁减成所需尺寸粘贴在物体 表面。 本发明提供了几种激光器的激光。 一般而言，激光束加热材料时存在如下基本规律： 第一，激光作用时间相同时，吸收的实际能量越大，材料的升温速度越快； 第二，吸收的激光能量相同时，材料的比热容越小，温升越高； 第三，在相同的能量密度及作用时间的条件下，物体表面材料的热导率越小，激光束作 用区与物体表面材料相邻部位之间的温度梯度越大。在一种激光有色标识材料中，在激光 辐射时将发生非常复杂的热过程，涉及诸多彼此关联问题，如热量吸收和传递、微观结构的 演变、流体问题、力学问题、化学问题等。其中，明确整个激光辐射中一种激光有色标识材料 的能量的吸收以及传热过程引起的温度的分布和演变对于深入了解一种激光有色标识材 料标记机理至关重要。用激光在物体表面做有色标识的过程中一直伴随着热传导、热对流 10 CN 111730209 A 说 明 书 6/8 页 和热辐射3种传热方式。具体体现在激光对一种激光有色标识材料的热辐射、相互接触的颗 粒之间的热传导、孔隙中的气相和固相颗粒之间的热传导、一种激光有色标识材料和外部 气体之间的热辐射以及对流等，其中热传导占主要地位。 明确了激光辐射对一种激光有色标识材料的作用原理，就可以选出合适的激光器 作为本发明的激光辐射光源。 进一步，本发明激光为以下激光器发出的激光：气体激光器、固体激光器、半导体 泵浦激光器、光纤激光器、准分子激光器、同位素激光器。 显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离 本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。 以下通过实施例形式的
