CN105326509B - 一种指纹显现磁性粉及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种指纹显现磁性粉及其制备方法与应用，属于指纹鉴定技术领域。本发明的指纹显现磁性粉由磁性粉与显影粉组成，其成分化学式为Ma(BN)b，M为磁性粉，选自Fe粉、Co粉、Ni粉、Fe3O4粉或Fe78Si9B13非晶粉中的至少一种，BN为显影粉，下标a、b分别为各对应元素的原子百分含量，并且50≤a≤88.9，11.1≤b≤50，a+b＝100。与现有技术相比，本发明指纹显现磁性粉不仅兼具原料易得、制备简单、性质稳定、易于保存等优点，而且对使用者无毒副作用，最突出的优点是可实现干燥或者潮湿环境下多种客体表面指纹的高精度显现。因此该指纹显现磁性粉在具备高度显现精度的前提下，简化了制备工艺，广泛适用于各种复杂环境，从而具有极大的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明属于指纹鉴定技术领域，尤其是涉及一种指纹显现磁性粉及其制备方法与应用。
背景技术
指纹具有人各不同、基本不变、触物留痕、认定人身的特点。因此，指纹的发现、提取和显现鉴定对于安防、刑事侦查具有重要的实践作用。
自1877年法国医生Aubert通过硝酸银显现出纸面上指纹，开启了一门综合利用物理、化学以及生物等多学科的指纹显现学。经过100多年的发展，指纹显现方法主要有：物理附着、化学反应、理化作用以及激光显现法。目前，根据物理附着机理粉末显现技术是刑侦现场采取的主要手段，特别是磁性显现粉末具有操作方便，不扬尘，纹路清晰，显影迅速等优点，因而具有广泛的应用市场。
但是，目前广泛应用的金属粉末如Al粉和Cu粉和磁性粉末，因其毒理作用危害操作者身体健康以及显现灵敏度低且在潮湿环境下失效而备受诟病。在指纹显现技术高精度、无毒害作用以及高适应性的发展趋势下，市场迫切需求一种具有制备方便、高精度、环保以及应用广泛的指纹显现磁性粉。
综上所述，如何实现高精度为前提，获得制备方便、环保、应用广泛的指纹显现磁性粉是当前指纹显现粉体研究中亟待解决的问题。
目前，磁性指纹显现材料的性能研究成果如下：
深圳市人民警察学校在CN1067571A专利中，公布了一种不致癌的显现潜指纹的磁性粉末的制备方法，该材料具有工艺简单，环境友好的特点。但是，该材料的指纹显现效果有待进一步提高。
武汉哇哇噻纳技术开发有限公司在CN103622701A专利中，公布了硅烷化纳米磁粉显指纹方法，该材料利用硅烷化纳米磁粉代替传统磁粉，具有灵敏，稳定的特点。但是，该方法所制备的纳米材料不环保且工艺复杂，不利于广泛应用。
中国刑事警察学院在CN104382600A专利中，公布了一种基于纳米颗粒的二步潜指纹显现方法，该方法依次利用氧化锌或氧化铝纳米颗粒和有机荧光染料分别对指纹进行显现，具有高灵敏度特点。然而，该方法操作复杂，对环境有害，且不利于实际现场检测。
东北师范大学在CN101647700A专利中，公布了荧光二氧化硅用于潜指纹显现的方法，该方法利用反相微乳液聚合法制备了荧光二氧化硅单分散纳米胶球，应用客体广泛。但是，该方法制备工艺复杂，不环保，实际操作要求较高，不便于实际应用。
北京化工大学在CN101831300A专利中，公布了一种指纹显现用的水溶性稀土纳米荧光粒子及其制备方法，该方法制备出水溶性复合稀土纳米La1-x-yCexTbyPO4荧光粒子，具有显现效果好的优点。但是，该方法制备工艺复杂，不环保，成本较高，不利于其广泛使用。
上述专利通过不同方法制备出各种指纹显现材料，但仍然存在以下四个显著缺点：(1)制备方法复杂，对工艺要求苛刻，这极大地限制了其在工业上的应用；(2)制备过程中不同程度的引入毒害物质，危害操作者身体健康。(3)指纹显现粉末使用条件苛刻，不具备高适应性的条件。
综上所述，目前市场上缺乏制备工艺简单，同时具备环保、高灵敏度、高适应性的指纹显现磁性粉体材料。因此，开发一种能通过简单制备工艺方法获得环保、高灵敏度、应用广泛的指纹显现磁性粉体材料于当前指纹显现材料的研究和应用具有极其重要意义。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种兼具制备工艺简单、环保、高精度并且适应性强等特点的指纹显现磁性粉及其制备方法与应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种指纹显现磁性粉，由磁性粉与显影粉组成，其成分化学式为Ma(BN)b，M为磁性粉，选自Fe粉、Co粉、Ni粉、Fe3O4粉或Fe78Si9B13非晶粉中的至少一种，BN为显影粉，下标a、b分别为各对应元素的原子百分含量，并且50≤a≤88.9，11.1≤b≤50，a+b＝100。
磁性粉末在磁性刷吸引下形成磁力线刷状体，通过物理吸附作用，其所携带的显现粉末吸附在指纹上而清晰地显现出指纹。为了能更好的保证其与显现粉末之间的粘附性和显现清晰度，所述的磁性粉的粒径RM满足10μm<RM<35μm。
本发明中选用BN粉作为显影粉，BN粉末具有以下特性：
(1)B-N键是C-C的等电子体，因此具有与石墨类似的晶体结构和化学特性，但也存在着明显不同于石墨材料的物理和化学性质。尤其表现在h-BN的绝缘性、高温化学惰性和热稳定性。更为关键的是B-N具有C-C键体不具备的局域极性，由于极性位通常能够改进吸附性质，所以BN材料是理论上是很有希望的在高温或极端条件下稳定的高效催化吸附材料。因此，BN粉末具有吸附力强的特点；
(2)此外，BN粉末具有润滑、不溶于水、摩擦系数很低、高温稳定性很好、耐热震性很好、强度很高、导热系数很高、膨胀系数较低、电阻率很大、耐腐蚀等特性，因此，BN粉末具有干燥，不易结团的优点，可应用于潮湿环境；
(3)同时，BN粉末颜色鲜明、颗粒细密，且无毒性、环境友好，有利于实际应用。
为了提高指纹显现灵敏度，BN粉末的粒径在2.6μm<RBN<10μm范围之内。
上述粉末除考虑其各自作用以外，还需考虑不同种类粉末之间的相互作用。为了保证指纹显现磁性粉能在不同的客体基质表面上以及遗留了不同时间的指纹的高灵敏度，需要调节磁性粉M和显影粉BN之间的比例，即：50≤a≤88.9，11.1≤b≤50，a+b＝100。
上述指纹显现磁性粉的制备方法，将磁性粉与显影粉BN粉按比例混合后，球磨而成，所述的磁性粉与显影粉的纯度均大于等于99.5％。球磨工艺参数为：球料比5：1-10：1，转速200-500转/分钟，时间30分钟-120分钟，700目以上的粒度筛筛分，最终得到相应的指纹显现磁性粉末。本发明制备方法与现有技术基本相同，具有制备简单，高效，可实现产业化等优点。
上述指纹显现磁性粉在显现指纹中的用途。
所述的指纹显现磁性粉在干燥环境或潮湿环境下显现玻璃、塑料表面、木质表面、纸质表面或金属表面的指纹方法是：
用磁性指纹刷尖端吸取指纹显现磁性粉，在玻璃、塑料表面、木质表面、纸质表面或金属表面沿着指纹纹路刷动，用磁性指纹刷清除未与指纹结合的指纹显现磁性粉并用毛刷理指纹周围，用透明胶带粘取指纹并拍摄指纹图像。
与现有技术相比，本发明指纹显现磁性粉不仅兼具原料易得、制备简单、性质稳定、易于保存等优点，而且对使用者无毒副作用，最突出的优点是可实现干燥或者潮湿环境下多种客体表面指纹的高精度显现。因此该指纹显现磁性粉在具备高度显现精度的前提下，简化了制备工艺，广泛适用于各种复杂环境，从而具有极大的实际应用价值，大大推进了工业化生产，对指纹显现磁性粉的发展具有重要的意义。
附图说明
图1是实施例1中制得的指纹显现磁性粉在干玻璃片上的指纹显现图；
图2是实施例2中制得的指纹显现磁性粉在湿玻璃片上的指纹显现图；
图3是实施例3中制得的指纹显现磁性粉在桌面表面上的指纹显现图；
图4是实施例4中制得的指纹显现磁性粉在塑料表面上的指纹显现图；
图5是实施例5中制得的指纹显现磁性粉在纸质表面的指纹显现图；
图6是实施例6中制得的指纹显现磁性粉在金属表面上的指纹显现图；
图7是实施例6中制得的指纹显现磁性粉在金属表面上的指纹显现图与样本图的细节特征点比较图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例中，指纹显现磁性粉的成分化学式为Fe50(BN)50。
上述指纹显现磁性粉的制备方法如下：
(1)准备市售的Fe粉和BN粉；
(2)Fe粉的纯度为99.5％，粒度为35μm，BN粉的纯度为99.5％，粒度为10μm，按组成原子百分比进行配料；
(3)将步骤(2)中称量好的原料放置于球磨机中，球料比10：1，球磨工艺参数上是转速：200转/分钟，时间：90分钟并400目的粒度筛筛分；
(4)将步骤(3)中所得的磁性粉末混合物至于烘箱中60分钟。
(5)对上述制得的进行指纹显现效果检测，用手指将指印印在玻璃片上，用磁性指纹刷尖端吸取Fe50(BN)50粉体，在其基质表面沿着指纹纹路刷动，用磁性指纹刷清除未与指纹结合的Fe50(BN)50粉体并用毛刷清理指纹周围，用透明胶带粘取指纹并拍摄指纹图像。
本实施例制得的指纹显现磁性粉在干玻璃片上的指纹显现图如图1所示。
实施例2
本实施例中，指纹显现磁性粉的成分化学式为Fe50(BN)50。
上述指纹显现磁性粉的制备方法如下：
(1)准备市售的Fe粉和BN粉；
(2)Fe粉的纯度为99.5％，粒度为35μm，BN粉的纯度为99.5％，粒度为10μm，按组成原子百分比进行配料；
(3)将步骤(2)中称量好的原料放置于球磨机中，球料比10：1，球磨工艺参数上是转速：300转/分钟，时间：60分钟并400目的粒度筛筛分；
(4)将步骤(3)中所得的磁性粉末混合物至于烘箱中60分钟。
(5)对上述制得的进行指纹显现效果检测，用手指将指印印在玻璃片上，然后玻璃片浸没在水中30分钟，取出玻璃片，用磁性指纹刷尖端吸取Fe50(BN)50粉体在其基质表面沿着指纹纹路刷动，用磁性指纹刷清除未与指纹结合的Fe50(BN)50粉体并用毛刷清理指纹周围，用透明胶带粘取指纹并拍摄指纹图像。
本实施例制得的指纹显现磁性粉在湿玻璃片上的指纹显现图如图2所示。比对图1与图2发现，两者清晰度基本相同，通过实施例2和实施例1之间的对比，本发明的指纹显现磁性粉能清晰地显现出潮湿环境下指纹图像，说明该发明指纹显现磁性粉能适应干燥、潮湿的条件，具有高的适应性。
实施例3
本实施例中，指纹显现磁性粉的成分化学式为Co66.7(BN)33.3。
上述指纹显现磁性粉的制备方法如下：
(1)准备市售的Co粉和BN粉；
(2)Co粉的纯度为99.5％，粒度为23μm，BN粉的纯度为99.5％，粒度为10μm，按组成原子百分比进行配料；
(3)将步骤(2)中称量好的原料放置于球磨机中，球料比10：1，球磨工艺参数上是转速：300转/分钟，时间：60分钟并600目的粒度筛筛分；
(4)将步骤(3)中所得的磁性粉末混合物至于烘箱中60分钟。
(5)对上述制得的进行指纹显现效果检测，用手指将指印印在桌面表面上，用磁性指纹刷尖端吸取Co66.7(BN)33.3粉体在其基质表面沿着指纹纹路刷动，用磁性指纹刷清除未与指纹结合的Co66.7(BN)33.3粉体并用毛刷清理指纹周围，用透明胶带粘取指纹并拍摄指纹图像。
本实施例制得的指纹显现磁性粉在桌面表面上的指纹显现图如图3所示。
实施例4
本实施例中，指纹显现磁性粉的成分化学式为Ni80(BN)20。
上述指纹显现磁性粉的制备方法如下：
(1)准备市售的Ni粉和BN粉；
(2)Ni粉的纯度为99.5％，粒度为18μm，BN粉的纯度为99.5％，粒度为2.6μm，按组成原子百分比进行配料；
(3)将步骤(2)中称量好的原料放置于球磨机中，球料比10：1，球磨工艺参数上是转速：400转/分钟，时间：60分钟并800目的粒度筛筛分；
(4)将步骤(3)中所得的磁性粉末混合物至于烘箱中60分钟。
(5)对上述制得的进行指纹显现效果检测，用手指将指印印在塑料表面上，用磁性指纹刷尖端吸取Ni80(BN)20粉体在其基质表面沿着指纹纹路刷动，用磁性指纹刷清除未与指纹结合的Ni80(BN)20粉体并用毛刷清理指纹周围，用透明胶带粘取指纹并拍摄指纹图像。
本实施例制得的指纹显现磁性粉在塑料表面上的指纹显现图如图4所示。
实施例5
本实施例中，指纹显现磁性粉的成分化学式为(Fe3O4)88.9(BN)11.1。
上述指纹显现磁性粉的制备方法如下：
(1)准备市售的Fe3O4粉和BN粉；
(2)Fe3O4粉的纯度为99.5％，粒度为13μm，BN粉的纯度为99.5％，粒度为6.5μm，按组成原子百分比进行配料；
(3)将步骤(2)中称量好的原料放置于球磨机中，球料比10：1，球磨工艺参数上是转速：400转/分钟，时间：60分钟并1000目的粒度筛筛分；
(4)将步骤(3)中所得的磁性粉末混合物至于烘箱中60分钟。
(5)对上述制得的进行指纹显现效果检测，用手指将指印印在纸表面上，用磁性指纹刷尖端吸取(Fe3O4)88.9(BN)11.1粉体在其基质表面沿着指纹纹路刷动，用磁性指纹刷清除未与指纹结合的(Fe3O4)88.9(BN)11.1粉体并用毛刷清理指纹周围，用透明胶带粘取指纹并拍摄指纹图像。
本实施例制得的指纹显现磁性粉在纸质表面的指纹显现图如图5所示。
实施例6
本实施例中，指纹显现磁性粉的成分化学式为(Fe78Si9B13)80(BN)20。
上述指纹显现磁性粉的制备方法如下：
(1)准备市售的Fe78Si9B13非晶粉和BN粉；
(2)Fe78Si9B13非晶粉的纯度为99.5％，粒度为13μm，BN粉的纯度为99.5％，粒度为2.6μm，按组成原子百分比进行配料；
(3)将步骤(2)中称量好的原料放置于球磨机中，球料比10：1，球磨工艺参数上是转速：500转/分钟，时间：30分钟并1000目的粒度筛筛分；
(4)将步骤(3)中所得的磁性粉末混合物至于烘箱中60分钟。
(5)对上述制得的进行指纹显现效果检测，用手指将指印印在金属表面上，用磁性指纹刷尖端吸取(Fe78Si9B13)80(BN)20粉体在其基质表面沿着指纹纹路刷动，用磁性指纹刷清除未与指纹结合的(Fe78Si9B13)80(BN)20粉体并用毛刷清理指纹周围，用透明胶带粘取指纹并拍摄指纹图像。
本实施例制得的指纹显现磁性粉在金属表面上的指纹显现图如图6所示。
综上实施例可知该类指纹显现磁性粉具有高精度，能广泛应用于玻璃片、木质表面、塑料、纸质表面和金属表面上的指纹显现。
将实施例6制得的指纹显现磁性粉在金属表面上的指纹显现图与同一拇指的指纹显现样本进行比较，如图7所示，样本上共有10个细节特征点，而这10个细节特征点在图6中均有体现，因此，说明了本发明指纹显现磁性粉具有高精度，并且能广泛应用于玻璃片、木质表面、塑料、纸质表面和金属表面上的指纹显现。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种指纹显现磁性粉，其特征在于，由磁性粉与显影粉组成，其成分化学式为Ma(BN)b，M为磁性粉，选自Fe粉、Co粉、Ni粉、Fe3O4粉或Fe78Si9B13非晶粉中的至少一种，BN为显影粉，下标a、b分别为各对应元素的原子百分含量，并且50≤a≤88.9，11.1≤b≤50，a+b＝100；
所述的磁性粉的粒径RM满足10μm<RM<35μm，所述的显影粉的粒径RBN满足2.6μm<RBN<10μm；
所述的指纹显现磁性粉的制备方法是：将磁性粉与显影粉BN粉按比例混合后，球磨而成，球磨工艺参数为：球料比5：1-10：1，转速200-500转/分钟，时间30分钟-120分钟，700目以上的粒度筛筛分，所述的磁性粉与显影粉的纯度均大于等于99.5％。
2.如权利要求1所述的指纹显现磁性粉在显现指纹中的用途。
3.根据权利要求2所述的一种指纹显现磁性粉在显现指纹中的用途，其特征在于，所述的指纹显现磁性粉在干燥环境下显现玻璃、塑料表面、木质表面、纸质表面或金属表面的指纹方法是：
用磁性指纹刷尖端吸取指纹显现磁性粉，在玻璃、塑料表面、木质表面、纸质表面或金属表面沿着指纹纹路刷动，用磁性指纹刷清除未与指纹结合的指纹显现磁性粉并用毛刷理指纹周围，用透明胶带粘取指纹并拍摄指纹图像。
4.根据权利要求2所述的一种指纹显现磁性粉在显现指纹中的用途，其特征在于，所述的指纹显现磁性粉在潮湿环境下显现玻璃、塑料表面、木质表面、纸质表面或金属表面的指纹方法是：
用磁性指纹刷尖端吸取指纹显现磁性粉，在玻璃、塑料表面、木质表面、纸质表面或金属表面沿着指纹纹路刷动，用磁性指纹刷清除未与指纹结合的指纹显现磁性粉并用毛刷理指纹周围，用透明胶带粘取指纹并拍摄指纹图像。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |