balita

Gumagamit kami ng cookies upang mapabuti ang iyong karanasan.Sa pamamagitan ng patuloy na pag-browse sa site na ito, sumasang-ayon ka sa aming paggamit ng cookies.Karagdagang informasiyon.
Kapag ang isang aksidente sa trapiko ay naiulat at ang isa sa mga sasakyan ay umalis sa pinangyarihan, ang mga forensic laboratories ay kadalasang naatasang magbawi ng ebidensya.
Kasama sa natitirang ebidensya ang sirang salamin, sirang headlight, taillight, o bumper, pati na rin ang mga skid mark at nalalabi sa pintura.Kapag ang isang sasakyan ay nabangga sa isang bagay o tao, ang pintura ay malamang na lumipat sa anyo ng mga spot o chips.
Ang automotive na pintura ay karaniwang isang kumplikadong pinaghalong iba't ibang sangkap na inilapat sa maraming mga layer.Bagama't ang kumplikadong ito ay nagpapalubha ng pagsusuri, nagbibigay din ito ng maraming potensyal na mahalagang impormasyon para sa pagkakakilanlan ng sasakyan.
Ang Raman microscopy at Fourier transform infrared (FTIR) ay ilan sa mga pangunahing pamamaraan na maaaring magamit upang malutas ang mga naturang problema at mapadali ang hindi mapanirang pagsusuri ng mga partikular na layer sa pangkalahatang istraktura ng patong.
Nagsisimula ang pagtatasa ng paint chip sa spectral na data na maaaring direktang ikumpara sa mga control sample o ginagamit kasabay ng isang database upang matukoy ang paggawa, modelo, at taon ng sasakyan.
Ang Royal Canadian Mounted Police (RCMP) ay nagpapanatili ng isang ganoong database, ang Paint Data Query (PDQ) database.Maaaring ma-access ang mga kalahok na forensic laboratories anumang oras upang makatulong na mapanatili at mapalawak ang database.
Nakatuon ang artikulong ito sa unang hakbang sa proseso ng pagsusuri: pagkolekta ng spectral na data mula sa mga paint chip gamit ang FTIR at Raman microscopy.
Ang data ng FTIR ay nakolekta gamit ang isang Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR mikroskopyo;Ang kumpletong data ng Raman ay nakolekta gamit ang isang Thermo Scientific™ DXR3xi Raman microscope.Ang mga paint chip ay kinuha mula sa mga nasirang bahagi ng kotse: ang isa ay na-chip mula sa panel ng pinto, ang isa ay mula sa bumper.
Ang karaniwang paraan ng paglalagay ng mga cross-sectional specimen ay ang paghahagis ng mga ito gamit ang epoxy, ngunit kung ang resin ay tumagos sa ispesimen, ang mga resulta ng pagsusuri ay maaaring maapektuhan.Upang maiwasan ito, ang mga piraso ng pintura ay inilagay sa pagitan ng dalawang sheet ng poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) sa isang cross section.
Bago ang pagsusuri, ang cross section ng paint chip ay manu-manong hiniwalay mula sa PTFE at ang chip ay inilagay sa isang barium fluoride (BaF2) window.Ang FTIR mapping ay isinagawa sa transmission mode gamit ang isang 10 x 10 µm2 aperture, isang na-optimize na 15x na layunin at condenser, at isang 5 µm pitch.
Ang parehong mga sample ay ginamit para sa pagsusuri ng Raman para sa pagkakapare-pareho, kahit na ang isang manipis na BaF2 window cross section ay hindi kinakailangan.Kapansin-pansin na ang BaF2 ay may Raman peak sa 242 cm-1, na makikita bilang isang mahinang peak sa ilang spectra.Ang signal ay hindi dapat iugnay sa mga natuklap ng pintura.
Kumuha ng mga Raman na larawan gamit ang mga laki ng pixel ng imahe na 2 µm at 3 µm.Ang spectral analysis ay isinagawa sa mga pangunahing bahagi ng mga tuktok at ang proseso ng pagkakakilanlan ay tinulungan ng paggamit ng mga diskarte tulad ng mga multi-component na paghahanap kumpara sa mga komersyal na aklatan.
kanin.1. Diagram ng karaniwang apat na layer na sample ng pintura ng sasakyan (kaliwa).Cross-sectional na video mosaic ng mga paint chip na kinuha mula sa isang pinto ng kotse (kanan).Credit ng Larawan: Thermo Fisher Scientific – Mga Materyales at Pagsusuri sa Estruktural
Bagama't maaaring mag-iba ang bilang ng mga layer ng paint flakes sa isang sample, karaniwang binubuo ang mga sample ng humigit-kumulang apat na layer (Figure 1).Ang layer na direktang inilapat sa metal substrate ay isang layer ng electrophoretic primer (humigit-kumulang 17-25 µm ang kapal) na nagsisilbing protektahan ang metal mula sa kapaligiran at nagsisilbing mounting surface para sa mga susunod na layer ng pintura.
Ang susunod na layer ay isang karagdagang panimulang aklat, masilya (tinatayang 30-35 microns ang kapal) upang magbigay ng makinis na ibabaw para sa susunod na serye ng mga layer ng pintura.Pagkatapos ay ang base coat o base coat (mga 10-20 µm ang kapal) na binubuo ng base paint pigment.Ang huling layer ay isang transparent na protective layer (humigit-kumulang 30-50 microns ang kapal) na nagbibigay din ng makintab na pagtatapos.
Ang isa sa mga pangunahing problema sa pagtatasa ng bakas ng pintura ay hindi lahat ng mga layer ng pintura sa orihinal na sasakyan ay kinakailangang naroroon bilang mga chips ng pintura at mga mantsa.Bilang karagdagan, ang mga sample mula sa iba't ibang rehiyon ay maaaring may iba't ibang komposisyon.Halimbawa, ang mga paint chips sa isang bumper ay maaaring binubuo ng bumper material at pintura.
Ang nakikitang cross-sectional na imahe ng isang paint chip ay ipinapakita sa Figure 1. Apat na layer ang makikita sa nakikitang imahe, na nauugnay sa apat na layer na natukoy ng infrared analysis.
Matapos ma-map ang buong cross section, ang mga indibidwal na layer ay nakilala gamit ang FTIR na mga imahe ng iba't ibang mga peak area.Ang kinatawan ng spectra at nauugnay na mga imahe ng FTIR ng apat na layer ay ipinapakita sa Fig.2. Ang unang layer ay tumutugma sa isang transparent na acrylic coating na binubuo ng polyurethane, melamine (peak sa 815 cm-1) at styrene.
Ang pangalawang layer, ang base (kulay) na layer at ang malinaw na layer ay chemically similar at binubuo ng acrylic, melamine at styrene.
Bagama't magkapareho ang mga ito at walang natukoy na partikular na pigment peak, ang spectra ay nagpapakita pa rin ng mga pagkakaiba, pangunahin sa mga tuntunin ng peak intensity.Ang layer 1 spectrum ay nagpapakita ng mas malakas na mga taluktok sa 1700 cm-1 (polyurethane), 1490 cm-1, 1095 cm-1 (CO) at 762 cm-1.
Ang peak intensity sa spectrum ng layer 2 ay tumaas sa 2959 cm-1 (methyl), 1303 cm-1, 1241 cm-1 (ether), 1077 cm-1 (ether) at 731 cm-1.Ang spectrum ng surface layer ay tumutugma sa library spectrum ng alkyd resin batay sa isophthalic acid.
Ang huling coat ng e-coat primer ay epoxy at posibleng polyurethane.Sa huli, ang mga resulta ay pare-pareho sa mga karaniwang matatagpuan sa mga automotive paints.
Ang pagsusuri sa iba't ibang bahagi sa bawat layer ay isinagawa gamit ang mga FTIR na library na available sa komersyo, hindi ang mga database ng automotive na pintura, kaya habang ang mga tugma ay kinatawan, maaaring hindi sila ganap.
Ang paggamit ng database na idinisenyo para sa ganitong uri ng pagsusuri ay magpapataas ng visibility ng kahit na ang gumawa, modelo at taon ng sasakyan.
Figure 2. Kinatawan ng FTIR spectra ng apat na natukoy na mga layer sa isang cross section ng tinadtad na pintura ng pinto ng kotse.Ang mga infrared na larawan ay nabuo mula sa mga peak na rehiyon na nauugnay sa mga indibidwal na layer at naka-superimpose sa larawan ng video.Ang mga pulang lugar ay nagpapakita ng lokasyon ng mga indibidwal na layer.Gamit ang isang aperture na 10 x 10 µm2 at isang hakbang na sukat na 5 µm, ang infrared na imahe ay sumasaklaw sa isang lugar na 370 x 140 µm2.Credit ng Larawan: Thermo Fisher Scientific – Mga Materyales at Pagsusuri sa Estruktural
Sa fig.3 ay nagpapakita ng isang video na larawan ng isang cross section ng bumper paint chips, kahit tatlong layer ay malinaw na nakikita.
Kinukumpirma ng infrared cross-sectional na mga imahe ang pagkakaroon ng tatlong magkakaibang mga layer (Larawan 4).Ang panlabas na layer ay isang malinaw na coat, malamang na polyurethane at acrylic, na pare-pareho kung ihahambing sa clear coat spectra sa mga komersyal na forensic na library.
Bagaman ang spectrum ng base (kulay) na patong ay halos kapareho ng sa malinaw na patong, ito ay sapat na naiiba upang makilala mula sa panlabas na patong.May mga makabuluhang pagkakaiba sa relatibong intensity ng mga taluktok.
Ang ikatlong layer ay maaaring ang bumper na materyal mismo, na binubuo ng polypropylene at talc.Ang talc ay maaaring gamitin bilang isang pampalakas na tagapuno para sa polypropylene upang mapahusay ang mga katangian ng istruktura ng materyal.
Ang parehong panlabas na coat ay pare-pareho sa mga ginamit sa automotive na pintura, ngunit walang partikular na pigment peak ang natukoy sa primer coat.
kanin.3. Video mosaic ng isang cross section ng mga paint chip na kinuha mula sa isang bumper ng kotse.Credit ng larawan: Thermo Fisher Scientific – Mga Materyales at Pagsusuri sa Estruktural
kanin.4. Kinatawan ng FTIR spectra ng tatlong natukoy na mga layer sa isang cross section ng mga chips ng pintura sa isang bumper.Ang mga infrared na larawan ay nabuo mula sa mga peak na rehiyon na nauugnay sa mga indibidwal na layer at naka-superimpose sa larawan ng video.Ang mga pulang lugar ay nagpapakita ng lokasyon ng mga indibidwal na layer.Gamit ang isang aperture na 10 x 10 µm2 at isang hakbang na sukat na 5 µm, ang infrared na imahe ay sumasaklaw sa isang lugar na 535 x 360 µm2.Credit ng Larawan: Thermo Fisher Scientific – Mga Materyales at Pagsusuri sa Estruktural
Raman imaging microscopy ay ginagamit upang pag-aralan ang isang serye ng mga cross section upang makakuha ng karagdagang impormasyon tungkol sa sample.Gayunpaman, ang pagsusuri ng Raman ay kumplikado ng fluorescence na ibinubuga ng sample.Maraming iba't ibang mga mapagkukunan ng laser (455 nm, 532 nm at 785 nm) ay nasubok upang suriin ang balanse sa pagitan ng intensity ng fluorescence at intensity ng signal ng Raman.
Para sa pagsusuri ng mga chips ng pintura sa mga pinto, ang pinakamahusay na mga resulta ay nakuha ng isang laser na may wavelength na 455 nm;bagama't naroroon pa rin ang fluorescence, maaaring gamitin ang isang base correction upang kontrahin ito.Gayunpaman, ang diskarte na ito ay hindi matagumpay sa mga layer ng epoxy dahil ang pag-ilaw ay masyadong limitado at ang materyal ay madaling kapitan ng pinsala sa laser.
Kahit na ang ilang mga laser ay mas mahusay kaysa sa iba, walang laser ang angkop para sa pagsusuri ng epoxy.Raman cross-sectional analysis ng paint chips sa isang bumper gamit ang 532 nm laser.Ang kontribusyon ng fluorescence ay naroroon pa rin, ngunit inalis sa pamamagitan ng pagwawasto ng baseline.
kanin.5. Kinatawan ng Raman spectra ng unang tatlong layer ng sample ng chip ng pinto ng kotse (kanan).Ang ika-apat na layer (epoxy) ay nawala sa panahon ng paggawa ng sample.Ang spectra ay naitama ang baseline upang alisin ang epekto ng fluorescence at nakolekta gamit ang isang 455 nm laser.Isang lugar na 116 x 100 µm2 ang ipinakita gamit ang laki ng pixel na 2 µm.Cross-sectional na video mosaic (kaliwa sa itaas).Multidimensional Raman Curve Resolution (MCR) cross-sectional na imahe (kaliwa sa ibaba).Kredito sa Larawan: Thermo Fisher Scientific – Mga Materyales at Pagsusuri sa Structural
Ang pagsusuri ng Raman ng isang cross section ng isang piraso ng pintura ng pinto ng kotse ay ipinapakita sa Figure 5;hindi ipinapakita ng sample na ito ang layer ng epoxy dahil nawala ito sa paghahanda.Gayunpaman, dahil ang pagsusuri ng Raman sa layer ng epoxy ay natagpuan na may problema, hindi ito itinuturing na isang problema.
Ang pagkakaroon ng styrene ay nangingibabaw sa Raman spectrum ng layer 1, habang ang carbonyl peak ay hindi gaanong matindi kaysa sa IR spectrum.Kung ikukumpara sa FTIR, ang pagsusuri ng Raman ay nagpapakita ng mga makabuluhang pagkakaiba sa spectra ng una at pangalawang layer.
Ang pinakamalapit na Raman match sa base coat ay perylene;bagama't hindi eksaktong tugma, ang mga perylene derivative ay kilala na ginagamit sa mga pigment sa automotive na pintura, kaya maaaring ito ay kumakatawan sa isang pigment sa layer ng kulay.
Ang spectra ng ibabaw ay pare-pareho sa isophthalic alkyd resins, gayunpaman, nakita din nila ang pagkakaroon ng titanium dioxide (TiO2, rutile) sa mga sample, na kung minsan ay mahirap makita sa FTIR, depende sa spectral cutoff.
kanin.6. Kinatawan ng Raman spectrum ng isang sample ng paint chips sa isang bumper (kanan).Ang spectra ay naitama ang baseline upang alisin ang epekto ng fluorescence at nakolekta gamit ang isang 532 nm laser.Isang lugar na 195 x 420 µm2 ang ipinakita gamit ang laki ng pixel na 3 µm.Cross-sectional na video mosaic (kaliwa sa itaas).Raman MCR na imahe ng isang bahagyang cross section (kaliwa sa ibaba).Credit ng larawan: Thermo Fisher Scientific – Mga Materyales at Pagsusuri sa Estruktural
Sa fig.Ipinapakita ng 6 ang mga resulta ng pagkakalat ni Raman ng isang cross section ng mga chips ng pintura sa isang bumper.Natuklasan ang isang karagdagang layer (layer 3) na hindi natukoy dati ng FTIR.
Ang pinakamalapit sa panlabas na layer ay isang copolymer ng styrene, ethylene at butadiene, ngunit mayroon ding katibayan ng pagkakaroon ng isang karagdagang hindi kilalang bahagi, bilang ebidensya ng isang maliit na hindi maipaliwanag na carbonyl peak.
Ang spectrum ng base coat ay maaaring sumasalamin sa komposisyon ng pigment, dahil ang spectrum ay tumutugma sa ilang lawak sa phthalocyanine compound na ginamit bilang pigment.
Ang dating hindi kilalang layer ay napakanipis (5 µm) at bahagyang binubuo ng carbon at rutile.Dahil sa kapal ng layer na ito at ang katotohanan na ang TiO2 at carbon ay mahirap makita sa FTIR, hindi nakakagulat na hindi sila nakita ng IR analysis.
Ayon sa mga resulta ng FT-IR, ang ikaapat na layer (ang bumper material) ay nakilala bilang polypropylene, ngunit ang pagsusuri ng Raman ay nagpakita rin ng pagkakaroon ng ilang carbon.Kahit na ang pagkakaroon ng talc na naobserbahan sa FITR ay hindi maitatapon, ang isang tumpak na pagkakakilanlan ay hindi maaaring gawin dahil ang kaukulang Raman peak ay masyadong maliit.
Ang mga pintura ng sasakyan ay mga kumplikadong pinaghalong sangkap, at bagama't maaari itong magbigay ng maraming impormasyon sa pagkakakilanlan, ginagawa rin nitong isang malaking hamon ang pagsusuri.Mabisang matukoy ang mga marka ng pintura gamit ang Nicolet RaptIR FTIR microscope.
Ang FTIR ay isang non-destructive analysis technique na nagbibigay ng kapaki-pakinabang na impormasyon tungkol sa iba't ibang layer at bahagi ng automotive paint.
Tinatalakay ng artikulong ito ang spectroscopic analysis ng mga layer ng pintura, ngunit ang isang mas masusing pagsusuri ng mga resulta, alinman sa pamamagitan ng direktang paghahambing sa mga pinaghihinalaang sasakyan o sa pamamagitan ng nakalaang spectral database, ay maaaring magbigay ng mas tumpak na impormasyon upang itugma ang ebidensya sa pinagmulan nito.