專利名稱：碳化鈦的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳化鈦(TiC)的制備方法和基于TiC制備的特殊標(biāo)記方法。
背景技術(shù)：
碳化鈦是非氧化物陶瓷材料中的一種。非氧化物陶瓷材料的特征在于共價鍵合
分量較高而離子鍵合分量較低，并且與硅酸鹽陶瓷材料和氧化物陶瓷材料相比，具有高
的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。工業(yè)用碳化鈦包含約19.5wt%的鍵合碳和至多0.5wt%的未鍵
合碳(稱為游離碳(clear carbon))。 符合化學(xué)計量比的理論碳含量為20.05wt%。 碳化鈦化合物(TiC)的性質(zhì)如下 顏色金屬灰色 熔點3157°C 密度4.93g/cm3 晶體結(jié)構(gòu)立方，所有八面體間隙被填滿時具有最緊密的球體堆積，如圖l所示。
碳化鈦特別具有以下性質(zhì)/優(yōu)勢-較高的硬度，因而耐磨損-極高的耐熱性-耐腐蝕性-良好的生物相容性-鐵電性-低的熱導(dǎo)率(具有高的碳含量)
-超導(dǎo)電性
-耐冷酸和堿 碳化鈦為硬質(zhì)、脆性物質(zhì)，其類似于鈦并存在于含鈦的鑄鐵中。碳化鈦由莫瓦桑(Moissan)在電爐中首次制得，目前在工業(yè)上通過使用炭黑或超純石墨還原Ti02(Ti02+3C => TiC+2CO)來獲得。 此外，已知通過氣相沉積(化學(xué)或物理氣相沉積)制備TiC層，例如由TiCl4與H2和CH4的混合物或者由四(新戊基)鈦進行沉積。 除碳化鎢以外，TiC是工業(yè)上最重要的碳化物，其作為硬質(zhì)材料用于制造金屬陶瓷和硬質(zhì)金屬如榍石，例如用于鋼表面的硬化、防腐蝕涂層，以及在核工業(yè)中用于提高不銹鋼的強度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供制備碳化鈦的方法，該方法允許用碳化鈦層有目的地涂覆基材。
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通過以下方法實現(xiàn)該目的，該方法是使用顏料組合物制備碳化鈦(TiC)的方法，所述顏料組合物包括至少一種鈦供體和碳供體，其中所述顏料組合物受到激光照射并在激光照射下反應(yīng)，從而形成TiC。相關(guān)技術(shù)方案還包括標(biāo)記方法。優(yōu)選實施方式和進一步改進構(gòu)成本發(fā)明的其它的主題。 因而，本發(fā)明提供使用顏料組合物(pigment formulation)制備碳化鈦的方法。顏料組合物包括至少一種鈦供體和碳供體。設(shè)計純鈦或者含鈦化合物作為鈦供體，含鈦化合物具有在能量作用下無論何種情況在短時間內(nèi)作為反應(yīng)物提供自由鈦的親合力。在適當(dāng)?shù)那闆r下，還可經(jīng)由含鈦中間體提供自由鈦。與之相對，碳供體特別是在能量輻射下提供自由碳。碳供體可以是含碳化合物和/或可以是游離的、未鍵合的碳。另外，顏料組合物還可包含其他組分，例如聚合物、吸收劑等。借助于激光器照射顏料組合物，來形成碳化鈦。作為激光照射的結(jié)果，由于例如含鈦化合物和含碳化合物的分解而產(chǎn)生鈦和碳，并形成TiC。 在優(yōu)選實施方案中，通過直接沉積在將要涂覆的基材上，來形成碳化鈦。具體地，這通過在激光照射之前使顏料化合物接觸基材來實現(xiàn)。 在一種優(yōu)選實施方案中，顏料組合物為聚合物基體形式，該聚合物基體至少包含鈦供體和碳供體。在這種情況下碳供體可由聚合物基體本身提供，但還可提供例如炭黑形式的額外碳組分。對聚合物基體進行設(shè)計，使得聚合物基體在激光照射的作用下主要表現(xiàn)為粉碎，由此，各組分，更具體而言，Ti和C釋放出來并可進行反應(yīng)而形成TiC。另外，提供濃度足夠高的自由碳，這些碳插入TiC，由此可以以所需的方式影響TiC的著色強度(color intensity)。 優(yōu)選對于脆性材料，實現(xiàn)激光引發(fā)的粉碎。結(jié)合等離子體，提供足夠高的輸出，形成氣相毛細(xì)管(vapor capillary)。由于毛細(xì)管作用，吸附明顯達(dá)到較高值，因而激光照射能夠更深地穿透到材料中，并且在熱感應(yīng)區(qū)周圍能夠使塑性材料以粒子形式猛烈地從基體中脫出。可優(yōu)選利用這種效應(yīng)制備傳導(dǎo)材料(transfermaterial),以毛細(xì)管作為反應(yīng)物空間，所得的粉末作為鈦供體和碳供體進行反應(yīng)來合成碳化鈦。
用于本發(fā)明的聚合物基體是基于聚合物成分的任意基體。除了聚合物成分以外，基體還可包含任意所需的非聚合物成分，只要主成分本質(zhì)上為聚合體即可。具體地，術(shù)語"聚合物基體"還可以指聚合物粉末混合物。在特別優(yōu)選的實施方案中，聚合物基體為熱固性聚合物基體。已證實特別是熱固性材料尤其適于實現(xiàn)粉碎。與之相對，特別是熱塑性材料和彈性材料在激光照射時趨于熔融，這是因為較多的激光能被吸收，而不能夠通過熱傳導(dǎo)傳輸出去。局部過熱以液化形式發(fā)生，或甚至在臨界強度以上，聚合物材料蒸發(fā)。然而，對于基材的持久性標(biāo)記，熔體僅僅具有有限的適用性。
根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施方案，所使用的鈦供體是二氧化鈦，優(yōu)選為金紅石結(jié)構(gòu)。由專業(yè)文獻(xiàn)可知，金紅石結(jié)構(gòu)是二氧化鈦的四種多晶型體之一。金紅石結(jié)構(gòu)的二氧化鈦顏料的折射率n為2.75，甚至吸收波長在430nm附近的可見光。金紅石結(jié)構(gòu)的二氧化鈦顏料的硬度為6-7。 在另一優(yōu)選實施方案中，顏料組合物包含炭黑或石墨，以用于制備合成碳化鈦所需的自由碳。利用能量輻射，特別是利用激光照射，使炭黑分解，由此形成自由碳。另外，自由碳還可來源于經(jīng)受能量作用特別是激光照射而分解、蒸發(fā)、氧化、解聚和/或熱解的聚合物基體。 優(yōu)選使用pH值為6-8的中性炭黑。考慮到簡化處理和免除使用酸性或堿性物質(zhì)進行操作時的特殊安全步驟，這是特別優(yōu)選的。具有優(yōu)選適用性的主要為熱解炭黑、乙炔黑和燈黑。特別優(yōu)選燈黑。燈黑的pH值通常為7-8，熱解炭黑的pH值為7-9，乙炔黑的pH值為5-8。爐黑的pH值通常為9-11，即具有強堿性。氧化氣黑的pH值通常為2.5-6，即為酸性。然而，原則上不排除使用這種酸性或堿性炭黑。 所述顏料黑具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性并以高度的耐光性和耐候性而著稱。由于極深的顏色和極高的著色強度以及其他特殊性質(zhì)，顏料黑是最常使用的黑色顏料。工業(yè)上通過烴的熱氧化或熱分解，制造顏料黑。幾乎僅僅通過由文獻(xiàn)已知的爐黑法、Degussa氣黑法或燈黑法，制造顏料黑。 根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案，聚合物基體為輻射固化型聚合物基體。該聚合物基體優(yōu)選由清漆構(gòu)成，更特別是固化清漆，優(yōu)選輻射固化清漆，特別優(yōu)選電子束固化脂族、雙官能團聚氨酯丙烯酸酯清漆。在一種替換性實施方案中，聚合物基體由聚酯丙烯酸酯構(gòu)成。 在優(yōu)選實施方案中，規(guī)定顏料組合物不含在能量輻射下熔融的塑性材料，特別是也不含其他熔融材料。因而， 一方面，可非常容易地保持產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，另一方面，劃線標(biāo)記不會受到塑性材料或其他材料熔融的不利影響。另外，對于本發(fā)明的顏料組合物，還可不含玻璃料成分。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在不含玻璃料的情況下，特別是在玻璃上，仍實現(xiàn)了標(biāo)記的持久粘結(jié)。 原則上存在四種類型的清漆，所述清漆在具有足夠穩(wěn)定性的條件下可優(yōu)選用于聚合物基體，例如酸固化醇酸-三聚氰胺樹脂、加成交聯(lián)(addition-crosslinking)聚氨酯、自由基固化苯乙烯清漆等。然而，特別優(yōu)選的是輻射固化清漆，這是因為輻射固化清漆固化極為迅速，而無需長時間蒸發(fā)溶劑或受熱。例如A.VranckenCFarbeundLack83，3(1977)171)對這種清漆進行了描述。 根據(jù)本發(fā)明一種特別優(yōu)選的實施方案，顏料組合物具有以下組成
100phr 聚合物基體，更具體地，輻射固化脂族、雙官能團聚 氨酯丙烯酸酯，
0.2phr 2.5phr 炭黑，禾口
45phr 65phr 二氧化鈦 此處"phr"表示"份/100份樹脂"，聚合物工業(yè)中常用的單位，用于表征混合物的組成，其中將全部聚合物成分(此處為聚合物基體)設(shè)為100phr。
另一優(yōu)選組成如下 100phr聚合物基體，更具體地，輻射固化脂族雙官能團聚氨
酯丙烯酸酯，
0.4phr炭黑，禾口
63.2phr 二氧化鈦。 出于性能優(yōu)化的目的，顏料組合物可與一種或多種添加劑如增塑劑、填料、顏
料、UV吸收劑、光穩(wěn)定劑、老化抑制劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)促進劑或彈性體共混。 當(dāng)激光束射在顏料組合物上時，在照射位置區(qū)域組合物基本碎裂為小顆粒，使得由于激光引起的燃燒而從顏料組合物中除去的粉碎物質(zhì)具有0.5 2.0的數(shù)均粒度。
當(dāng)利用例如激光脈沖形式的激光照射進行輻射時，輻射或激光直接接觸或作用 于顏料組合物的表面——激光對該層的沖擊使激光轉(zhuǎn)化為作用于表面的熱量。通過吸收 使激光束與材料耦合。吸收具有使材料蒸發(fā)的效果，粒子從顏料組合物中脫出，并可形 成等離子體。特別是在激光束照射的邊緣，存在熱熔過程。 當(dāng)輻射能轉(zhuǎn)化為熱量時，通常使顏料組合物的長鏈聚合物成分分解，熱裂解的 一種產(chǎn)物為單質(zhì)碳。概括而言，作為激光照射高能輸入的結(jié)果，聚合物基體經(jīng)歷顆粒化/ 蒸發(fā)/分解。 將碳以碳化鈦的形式沉積在將要劃刻的制品上。因而進行劃刻時排放成分為單
質(zhì)碳、TiC^和顏料組合物中聚合物基體的裂解產(chǎn)物。下述反應(yīng)能夠反映可稱為碳熱還原
合成反應(yīng)的過程，用于制備碳化鈦。
Ti02+炭,f、(3C)""-誦'c》TiC十2CO 能量輸入取決于反應(yīng)物的相互作用系數(shù)，特別是反應(yīng)物的吸收特性，激光器的 類型以及輻射源的參數(shù)。主要通過激光輸出和劃刻速度進行控制。 優(yōu)選使用二極管泵浦固態(tài)激光器，根據(jù)劃刻標(biāo)記的內(nèi)容，激光脈沖寬度為40 90ns，初始輸出為20瓦，禾P/或劃刻速度為250mm/sec 750mm/sec。然而，考慮到日益 先進的激光技術(shù)，甚至可以預(yù)見更短的脈沖寬度，特別是達(dá)到ns或ps范圍的脈沖寬度。 特別就短照射周期而言，這種短脈沖寬度尤為有利。 除用于劃刻標(biāo)記以外，碳化鈦還可用于硬質(zhì)材料薄層，所述硬質(zhì)材料薄層特別 是用在切削工具和成形工具上以改善磨損特性。這種硬質(zhì)材料層的厚度通常為約5ym。
聚合物組合物優(yōu)選存在于顏料層中。顏料層就便于使用而言是特別優(yōu)選的。顏 料層的厚度優(yōu)選為約20 ii m 約500 ii m，更優(yōu)選為約30 y m 約100 y m，以很好地符 合對其提出的要求。 根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施方案，顏料層部分地或在其整個面積上涂覆有粘合 劑，更特別是壓敏粘合劑。對于便于施用顏料層而言，該實施方案是特別優(yōu)選的?？山?助于由此形成的(局部)粘合劑層，在激光照射過程中以簡單的方式將顏料層牢固地置于 目標(biāo)基材上，而消除了顏料層偏移的風(fēng)險。 更優(yōu)選地，可以點式或通過絲網(wǎng)印刷，在適當(dāng)?shù)那闆r下還可以邊緣印刷 (marginal printing)的方式，施用粘合劑層，從而以任意所需的方式將顏料層粘結(jié)在基材 上。 粘合劑優(yōu)選為壓敏粘合劑。將溶液或分散體形式或者100 %形式(例如熔體)的 優(yōu)選壓敏粘合劑涂覆在顏料層的一面或兩面上?？山柚鸁崃炕蚋吣苌渚€使一個或多個粘 合劑層交聯(lián)，如有必要，可使所述粘合劑層襯墊防粘膜或防粘紙。在D.Satas的壓敏粘合 齊ll技術(shù)手冊(Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology)(van Nostrand Reinhold)中
描述了適宜的壓敏粘合劑?；诒┧狨ァ⑻烊幌鹉z、熱塑性苯乙烯嵌段共聚物或有機 硅的壓敏粘合劑具有特別的適用性。 出于性能優(yōu)化的目的，可使所使用的自粘合劑組合物與一種或多種添加劑如增 粘劑(樹脂)、增塑劑、填料、顏料、UV吸收劑、光穩(wěn)定劑、老化抑制劑、交聯(lián)劑、交
7聯(lián)促進劑或彈性體共混。粘合劑的組成具體取決于預(yù)期目的，即取決于粘合劑基材的種 類、粘合的預(yù)期持續(xù)時間、環(huán)境條件等。 適于共混的彈性體例如為EPDM橡膠或EPM橡膠、聚異丁烯、丁基橡膠、乙 烯-醋酸乙烯共聚物、二烯的氫化嵌段共聚物(例如通過氫化SBR、 cSBR、 BAN、 NBR、 SBS、 SIS或IR;這種聚合物例如已知有SEPS和SEBS)或丙烯酸酯共聚物如ACM。
適宜的增粘劑的實例為烴樹脂(例如，基于不飽和的Q或C7單體)、萜烯酚醛樹 脂、原料為例如a-或P-蒎烯的萜烯樹脂、芳族樹脂如香豆酮-茚樹脂、或者苯乙烯或 a-甲基苯乙烯樹脂如松香及其衍生物(例如歧化、二聚或酯化的樹脂)，還可使用二醇、 甘油或季戊四醇，以及如Ultmanns Enzyklopadie der technischen Chemie，第12巻，第 525-555頁(第四版)，Weinheim中所述的其他增粘劑。特別適宜的是具有老化穩(wěn)定性并 且不含烯烴雙鍵的樹脂，例如氫化的樹脂。 適宜的增塑劑的實例為脂族、脂環(huán)族和芳族礦物油，酞酸、偏苯三酸或己二酸 的二酯或聚酯，液體橡膠(例如腈橡膠或聚異戊二烯橡膠)，丁烯和/或異丁烯、丙烯酸 酯、聚乙烯基醚的液體聚合物，基于增粘劑樹脂原料的液體樹脂和增塑劑樹脂，羊毛蠟 和其他蠟，或者液體有機硅。 適宜的交聯(lián)劑的實例為酚醛樹脂或鹵代酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂和甲醛樹脂。 適宜的交聯(lián)促進劑例如為馬來酰亞胺、烯丙基酯如三聚氰酸三烯丙酯、丙烯酸和甲基丙 烯酸的多官能酯。 粘合劑涂層的厚度優(yōu)選為5-100g/m2，更優(yōu)選為10-25g/m2。 還優(yōu)選將顏料層施用于載體上，優(yōu)選施用于載體片材上。優(yōu)選以顏料層涂層的 形式施用于載體上。 作為載體片材，可優(yōu)選使用透明膜，更優(yōu)選基于聚烯烴的單軸和雙軸取向膜， 基于取向聚乙烯或包含乙烯單元和/或聚丙烯單元的取向共聚物的膜，以及適當(dāng)?shù)那闆r 下，PVC膜和/或基于乙烯基聚合物、聚酰胺、聚酯、聚縮醛或聚碳酸酯的膜。PET膜 也是非常適宜的載體?；谌∠蚓垡蚁┗虬蚁﹩卧?或聚丙烯單元的取向共聚物的 膜也適于作為載體片材。 還優(yōu)選基于聚丙烯的單層雙軸或單軸取向膜和多層雙軸或單軸膜。使用基于未 塑化PVC的膜，以及基于塑化PVC的膜?；诰埘ト缇蹖Ρ蕉姿嵋叶减サ哪ね瑯?是已知的并且適于作為顏料層的載體。 通過局部施用鈍化層可使顏料層局部失活。特別是在沒有涂層或碳化鈦標(biāo)記的 區(qū)域?qū)嵤┾g化。特別是在激光照射過程中顏料層接觸基材的一側(cè)上實施鈍化。鈍化例 如可以所需標(biāo)記的負(fù)像的形式實施，使得標(biāo)記自身可在經(jīng)過面輻射(areal irradiation)后出現(xiàn)。 顏料層和/或具有載體片材和/或粘合劑涂層的顏料層以及所有其他層在本發(fā)明 中可以全片狀結(jié)構(gòu)的形式存在，例如二維延伸的膜或膜條、具有延伸長度和有限寬度的 帶、帶條、模切件、標(biāo)簽等。還可纏繞較長的顏料層形成阿基米德螺線，在每次使用時 從其上分離具有所需長度的一段。 還優(yōu)選本發(fā)明的顏料層可用于標(biāo)記基材，更特別是標(biāo)記玻璃的方法，借助于按 壓使顏料層直接接觸將要劃刻的基材，然后借助于激光照射輻射該顏料層。輻射使聚合
8物基體粉碎，形成自由碳，在被輻射區(qū)域中標(biāo)記形成在基材上。 顏料層和基材之間的直接接觸消除了激光照射過程中導(dǎo)致反應(yīng)空間擴大的間 隙。這使得在基材上的沉積能夠分布在較大的表面積上，從而所得劃刻標(biāo)記的清晰度較 弱。 該方法特別適于標(biāo)記透明基材如玻璃，這是因為劃刻標(biāo)記可透過基材進行。換 言之，輻射透過基材，或者在具有相應(yīng)結(jié)構(gòu)例如管時可能透過兩層或更多層基材，并與 設(shè)置在基材上的顏料層相互作用，結(jié)果，如上所述，標(biāo)記形成在基材遠(yuǎn)離輻射源的一側(cè) 上。特別是借助上述顏料層劃刻標(biāo)記玻璃已證實是特別有利的。可利用較短的曝光時間 形成劃刻標(biāo)記，并且劃刻標(biāo)記可持久地粘結(jié)在玻璃上。另外，劃刻標(biāo)記可在對玻璃沒有 可視損傷的情況下進行。 顏料層可特別有利地用于標(biāo)記玻璃。相應(yīng)的玻璃制品包括通常具有凸或凹玻璃 表面的片材、容器或管。特別是用于玻璃時，發(fā)揮出了本發(fā)明顏料層的所有優(yōu)勢。所 得到的標(biāo)記極為牢固。劃刻效果非常好。另外，所產(chǎn)生的煙塵量出乎意料地低。劃刻 之后，標(biāo)記表現(xiàn)出極高的對比度。可通過濕擦或干擦識別標(biāo)記表面，除去未固定的殘余 物。 特別是在使用標(biāo)準(zhǔn)激光器時，更具體地在使用廣泛應(yīng)用的波長為1.06 ym的
Nd-YAG固態(tài)激光器時，所獲得的劃刻標(biāo)記和識別標(biāo)記輪廓清晰并具有高對比度。 利用顏料層，可獲得分辨率達(dá)到y(tǒng)m級的劃刻標(biāo)記。還優(yōu)選所施加的標(biāo)記為干
涉全息圖，因為該方法的分辨率質(zhì)量使結(jié)構(gòu)體能夠用于放大和消光?；蛘?，劃刻標(biāo)記還
可以以計算機生成的全息圖的形式實現(xiàn)。作為計算全息結(jié)構(gòu)并通過激光照射施用該結(jié)構(gòu)
的結(jié)果，計算機生成的全息圖能夠使標(biāo)識特性化，該標(biāo)識由于其構(gòu)造而難以仿造，從而
提供良好的保護以防假冒。另外，容易以隱藏形式將信息引入這種結(jié)構(gòu)。 優(yōu)選在施用顏料層之前對將要劃刻的表面進行清潔。另外，有利的是從基材表
面上清除殘余物和/或在激光照射之后除去不再需要的顏料層，從而將標(biāo)記施加上去。
在這種情況下，特別有利的是，顏料層基本上僅施用在隨后將要劃刻或標(biāo)記的表面區(qū)域上。 由于包合物或填隙化合物的形成(點陣間隙的形成)，小的碳原子可插入晶格點 陣中的點陣間隙或空隙，這些原子將賦予碳化鈦黑色。最終這將在待劃刻的基材上形成 高對比度的黑色劃刻標(biāo)記。 換言之，待劃刻制品上極高對比度的劃刻標(biāo)記的出現(xiàn)是由于碳化鈦沉積在制品 上，自由碳原子穿入晶格點陣中的間隙，所述自由碳原子例如來源于炭黑或由聚合物基 體裂解得到的單質(zhì)碳。 玻璃上形成的劃刻標(biāo)記具有0.25 3.0 iim的高度，這取決于劃刻標(biāo)記的內(nèi)容和 參數(shù)。在-5(TC 120(TC顯示出溫度穩(wěn)定性。然而，耐低溫性和耐熱性明顯較高。機 械耐磨性極高(Crock儀測試> 1000次)。 劃刻標(biāo)記表現(xiàn)出高的分辨率精度，根據(jù)所使用的光束品質(zhì)，線寬為70ym 80 ii m。
例如，可生成邊長為1.5mmX 1.5mm以及容量為16個字符的可機讀2D編碼。 另外，可實現(xiàn)所有典型的識別標(biāo)記內(nèi)容，例如圖標(biāo)、象形圖、圖畫、字母數(shù)字符號、特 殊符號和像素圖。
另外，可實現(xiàn)所有典型的標(biāo)識內(nèi)容，例如圖標(biāo)、象形圖、圖畫、字母數(shù)字符 號、特殊符號和像素圖。 上述顏料組合物和相應(yīng)的劃刻標(biāo)記方法特別適于下述應(yīng)用領(lǐng)域，其中特別是玻 璃容器的安全識別標(biāo)記非常重要.玻璃制生物工藝包裝、醫(yī)用包裝以及一級、二級和三級藥物包裝
.用于化學(xué)品、輔料、食品和奢侈品的玻璃制包裝
'用于手術(shù)、治療和診斷步驟的玻璃制容器和/或部件 用于工業(yè)分析過程(移液管、pH計等)的容器和/或部件 用于涉及活性/惰性細(xì)胞物質(zhì)的生化過程的容器和/或部件


圖l為TiC的晶體結(jié)構(gòu)。 實施例 以下，通過實施例更加詳細(xì)地示出了聚合物組合物的組成，但不具有任何限制 作用 基材 量[phr] EB284 85.1 HDDA 5.0 DVE3 9.9 炭黑 0.4 二氧化鈦 63.2 總計 163.6 EB 284 :脂族、雙官能團聚氨酯丙烯酸酯(制造商Cytec) HGDDA :己二醇二丙烯酸酯(制造商BASF) DVE 3 : 二乙烯醚(制造商ISP或BASF) 炭黑爐黑，粒度為56nm、表面積為45m2/g(制造商Evonik， Printex25) Ti02 :(制造商Kronos， Kronos 2160) 涂覆該組合物以形成厚度為lOOym的層。通過沖壓，從該涂層上制得 30X50mm的測量樣品。
權(quán)利要求
使用顏料組合物制備碳化鈦(TiC)的方法，所述顏料組合物包括至少一種鈦供體和碳供體，其中所述顏料組合物受到激光照射并在激光照射下反應(yīng)，從而形成TiC。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中將碳化鈦沉積在基材上。
3. 權(quán)利要求1或2的方法，其中將所述顏料組合物設(shè)計為聚合物基體，其中所述聚合物基體包括所述鈦供體和碳供體，并且其中所述聚合物基體由于激光照射而主要發(fā)生粉碎。
4. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中碳化鈦的制備在不使用玻璃料和/或不使用在能量輻射下熔融的塑性材料的情況下進行。
5. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所使用的鈦供體為二氧化鈦。
6. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中通過炭黑形成作為碳供體的自由碳和/或通過在激光作用下分解、蒸發(fā)、氧化、解聚和/或熱解的聚合物基體釋放自由碳，優(yōu)選其中自由碳僅由炭黑和/或聚合物基體產(chǎn)生。
7. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所使用的聚合物基體為輻射固化聚合物基體和/或其中所使用的聚合物基體為熱固性聚合物基體。
8. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述顏料組合物具有下述組成100phr 聚合物基體，更具體地，輻射固化脂族、雙官能團聚氨酯丙烯酸酯，0.2phr 2.5phr 炭黑，禾口45phr 65phr 二氧化鈦。
9. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中通過激光照射產(chǎn)生經(jīng)由燃燒從所述顏料組合物中除去的粉碎物質(zhì)，其中該粉碎物質(zhì)具有0.5 ii m 2.0 ii m的數(shù)均粒徑。
10. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所使用的顏料組合物是厚度為20ym 500iim的顏料層。
11. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所使用的顏料組合物是部分地或在其整個面積上涂覆有粘合劑，更特別是壓敏粘合劑的顏料層。
12. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所使用的顏料組合物是施用于載體，優(yōu)選施用于載體片材的顏料層。
13. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所使用的顏料組合物是通過局部施用鈍化層而失活的顏料層，優(yōu)選其中在基材上的TiC分解期間接觸基材的顏料層側(cè)進行鈍化。
14. 前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中利用脈沖激光進行激光照射，優(yōu)選該脈沖激光的脈沖寬度小于90ns，更優(yōu)選介于40ns和90ns之間。
15. 通過具體按照前述權(quán)利要求中任一項的方法形成碳化鈦來標(biāo)記基材的方法，其中將顏料組合物施用于將要標(biāo)記的基材，并利用激光對所述顏料組合物進行照射，其中激光照射作用于所述顏料組合物，在被照射的區(qū)域，TiC作為標(biāo)記沉積在所述基材上。
16. 權(quán)利要求15的方法，其中所使用的基材為透明基材，特別是玻璃，并且其中透過基材對顏料化合物進行輻射，以在所述基材遠(yuǎn)離激光源的一側(cè)上形成標(biāo)記。
17. 權(quán)利要求15或16的方法，其中所述標(biāo)記在不使用玻璃料和/或不使用在能量輻射下熔融的塑性材料的情況下進行。
18. 權(quán)利要求15-17中任一項的方法，其中所施加的標(biāo)記為干涉全息圖或計算機生成的全息圖。
全文摘要
本發(fā)明披露使用顏料組合物制備碳化鈦的方法，該顏料組合物包括至少一種含鈦化合物和含碳化合物和/或單質(zhì)碳，該顏料組合物在激光照射下反應(yīng)，從而形成TiC。
文檔編號C03C17/22GK101691215SQ20091000173
公開日2010年4月7日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者喬切恩·斯特爾, 斯文·雷特, 阿恩·庫普斯 申請人:蒂薩公司