fréttir

Við notum vafrakökur til að bæta upplifun þína.Með því að halda áfram að vafra um þessa síðu samþykkir þú notkun okkar á vafrakökum.Meiri upplýsingar.
Þegar tilkynnt er um umferðarslys og eitt ökutækisins fer af vettvangi er réttarrannsóknastofum oft falið að endurheimta sönnunargögnin.
Afgangssönnunargögn eru glerbrot, brotin framljós, afturljós eða stuðarar, svo og hálkublettir og málningarleifar.Þegar ökutæki rekst á hlut eða manneskju er líklegt að málningin berist í formi bletta eða flísa.
Bílamálning er venjulega flókin blanda af mismunandi innihaldsefnum sem eru notuð í mörgum lögum.Þó að þetta flókið flæki greiningu, veitir það einnig mikið af hugsanlegum mikilvægum upplýsingum til að bera kennsl á ökutæki.
Raman smásjárskoðun og Fourier transform infrared (FTIR) eru nokkrar af helstu aðferðum sem hægt er að nota til að leysa slík vandamál og auðvelda óeyðandi greiningu á tilteknum lögum í heildarhúðunarbyggingunni.
Málningarflísagreining hefst með litrófsgögnum sem hægt er að bera beint saman við samanburðarsýni eða nota í tengslum við gagnagrunn til að ákvarða tegund, gerð og árgerð ökutækisins.
Royal Canadian Mounted Police (RCMP) heldur úti einum slíkum gagnagrunni, Paint Data Query (PDQ) gagnagrunninum.Hægt er að nálgast réttarrannsóknarstofur sem taka þátt hvenær sem er til að hjálpa til við að viðhalda og stækka gagnagrunninn.
Þessi grein fjallar um fyrsta skrefið í greiningarferlinu: að safna litrófsgögnum úr málningarflögum með FTIR og Raman smásjá.
FTIR gögnum var safnað með Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR smásjá;heildar Raman gögnum var safnað með Thermo Scientific™ DXR3xi Raman smásjá.Málningarflögur voru teknar af skemmdum hlutum bílsins: önnur brotnuð af hurðarplötunni, hin úr stuðaranum.
Hefðbundin aðferð við að festa þversniðssýni er að steypa þau með epoxý, en ef plastefnið kemst í gegnum sýnið getur það haft áhrif á niðurstöður greiningarinnar.Til að koma í veg fyrir þetta voru málningarstykkin sett á milli tveggja blaða af pólý(tetraflúoretýleni) (PTFE) í þversniði.
Fyrir greiningu var þversnið málningarflögunnar handvirkt aðskilið frá PTFE og flísinn settur á baríumflúoríð (BaF2) glugga.FTIR kortlagning var framkvæmd í sendingarham með því að nota 10 x 10 µm2 ljósop, fínstillt 15x hlutfall og eimsvala og 5 µm hæð.
Sömu sýni voru notuð fyrir Raman greiningu til að fá samkvæmni, þó þunnt BaF2 gluggaþversnið sé ekki krafist.Þess má geta að BaF2 er með Raman-topp við 242 cm-1, sem má líta á sem veikan topp í sumum litrófum.Merkið ætti ekki að vera tengt við málningarflögur.
Fáðu Raman myndir með því að nota myndpixlastærðir 2 µm og 3 µm.Litrófsgreining var gerð á helstu efnistoppum og auðkenningarferlið var aðstoðað með því að nota tækni eins og fjölþætta leit samanborið við bókasöfn sem eru fáanleg í verslun.
Hrísgrjón.1. Skýringarmynd af dæmigerðu fjögurra laga sýnishorni fyrir bílamálningu (vinstri).Myndbandsmósaík í þversnið af málningarflögum tekin af bílhurð (hægri).Myndinneign: Thermo Fisher Scientific – Efni og byggingargreining
Þótt fjöldi laga af málningarflögum í sýni geti verið mismunandi, samanstanda sýni venjulega af um það bil fjórum lögum (Mynd 1).Lagið sem borið er beint á málmundirlagið er lag af rafhleðslu grunni (u.þ.b. 17-25 µm þykkt) sem þjónar til að vernda málminn frá umhverfinu og þjónar sem uppsetningaryfirborð fyrir síðari málningarlög.
Næsta lag er viðbótargrunnur, kítti (u.þ.b. 30-35 míkron þykkt) til að gefa slétt yfirborð fyrir næstu röð af málningarlögum.Síðan kemur grunnlakkið eða grunnlakkið (um 10-20 µm þykkt) sem samanstendur af grunnmálningarlitarefninu.Síðasta lagið er gegnsætt hlífðarlag (u.þ.b. 30-50 míkron þykkt) sem gefur einnig gljáandi áferð.
Eitt helsta vandamálið við málningarsporsgreiningu er að ekki eru öll málningarlög á upprunalega ökutækinu endilega til staðar sem málningarflögur og lýti.Að auki geta sýni frá mismunandi svæðum verið með mismunandi samsetningu.Til dæmis geta málningarflísar á stuðara verið úr stuðaraefni og málningu.
Sýnileg þversniðsmynd málningarflísar er sýnd á mynd 1. Fjögur lög eru sýnileg á sýnilegu myndinni, sem tengist lögunum fjórum sem auðkennd eru með innrauða greiningu.
Eftir að hafa kortlagt allt þversniðið voru einstök lög auðkennd með FTIR myndum af ýmsum toppsvæðum.Fulltrúarróf og tengdar FTIR myndir af lögunum fjórum eru sýndar á myndum.2. Fyrsta lagið samsvaraði gagnsæri akrýlhúð sem samanstóð af pólýúretani, melamíni (hámark 815 cm-1) og stýreni.
Annað lagið, grunn (lit) lagið og glæra lagið eru keimlíkt og samanstanda af akrýl, melamíni og stýreni.
Þótt þeir séu svipaðir og engir sérstakir litarefnistoppar hafi verið auðkenndir sýna litrófið samt mun, aðallega hvað varðar hámarksstyrk.Lag 1 litróf sýnir sterkari toppa við 1700 cm-1 (pólýúretan), 1490 cm-1, 1095 cm-1 (CO) og 762 cm-1.
Hámarksstyrkur í litrófi lags 2 eykst við 2959 cm-1 (metýl), 1303 cm-1, 1241 cm-1 (eter), 1077 cm-1 (eter) og 731 cm-1.Litróf yfirborðslagsins samsvaraði safnróf alkýðresíns byggt á ísóftalsýru.
Lokahúðin á e-coat primer er epoxý og hugsanlega pólýúretan.Á endanum voru niðurstöðurnar í samræmi við þær sem almennt er að finna í málningu fyrir bíla.
Greining á hinum ýmsu íhlutum í hverju lagi var framkvæmd með því að nota FTIR bókasöfn sem eru fáanleg í verslunum, ekki gagnagrunna fyrir bílamálningu, þannig að þó að samsvörunin séu dæmigerð, eru þau kannski ekki algjör.
Notkun gagnagrunns sem hannaður er fyrir þessa tegund greiningar mun auka sýnileika jafnvel tegundar, tegundar og árs ökutækis.
Mynd 2. Fulltrúi FTIR litróf fjögurra auðkenndra laga í þversniði af flísuðum bílhurðarlakki.Innrauðar myndir eru búnar til úr toppsvæðum sem tengjast einstökum lögum og lagðar ofan á myndbandsmyndina.Rauðu svæðin sýna staðsetningu einstakra laga.Með því að nota ljósop sem er 10 x 10 µm2 og skrefstærð 5 µm, nær innrauða myndin svæði sem er 370 x 140 µm2.Myndinneign: Thermo Fisher Scientific – Efni og byggingargreining
Á mynd.3 sýnir myndbandsmynd af þversniði af stuðara málningarflögum, að minnsta kosti þrjú lög eru greinilega sýnileg.
Innrauðar þverskurðarmyndir staðfesta tilvist þriggja aðskildra laga (mynd 4).Ytra lagið er glærhúð, líklega pólýúretan og akrýl, sem var í samræmi við samanburð við glærhúð litróf í réttar réttarbókasöfnum í atvinnuskyni.
Þrátt fyrir að litróf grunnhúðarinnar (lita) sé mjög svipað og glæru húðarinnar er það samt nógu aðgreint til að hægt sé að greina það frá ytra laginu.Verulegur munur er á hlutfallslegum styrk toppanna.
Þriðja lagið getur verið stuðaraefnið sjálft, sem samanstendur af pólýprópýleni og talkúm.Talk er hægt að nota sem styrkjandi fylliefni fyrir pólýprópýlen til að auka byggingareiginleika efnisins.
Báðar ytri umbúðirnar voru í samræmi við þær sem notaðar voru í bílamálningu, en engir sérstakir litarefnistoppar voru auðkenndir í grunnhúðinni.
Hrísgrjón.3. Myndbandsmósaík af þversniði af málningarflögum tekin úr bílstuðara.Myndinneign: Thermo Fisher Scientific – Efni og byggingargreining
Hrísgrjón.4. Fulltrúi FTIR litróf þriggja auðkenndra laga í þversniði af málningarflögum á stuðara.Innrauðar myndir eru búnar til úr toppsvæðum sem tengjast einstökum lögum og lagðar ofan á myndbandsmyndina.Rauðu svæðin sýna staðsetningu einstakra laga.Með því að nota ljósop sem er 10 x 10 µm2 og skrefstærð 5 µm, nær innrauða myndin svæði sem er 535 x 360 µm2.Myndinneign: Thermo Fisher Scientific – Efni og byggingargreining
Raman smásjárgreining er notuð til að greina röð þverskurða til að fá frekari upplýsingar um sýnið.Hins vegar er Raman greiningin flókin vegna flúrljómunar sem sýnið gefur frá sér.Nokkrir mismunandi leysigjafar (455 nm, 532 nm og 785 nm) voru prófaðir til að meta jafnvægið milli flúrljómunarstyrks og Raman merkistyrks.
Fyrir greiningu á málningarflögum á hurðum fæst bestur árangur með leysi með bylgjulengd 455 nm;þó að flúrljómun sé enn til staðar er hægt að nota basaleiðréttingu til að vinna gegn því.Hins vegar var þessi nálgun ekki árangursrík á epoxýlögum vegna þess að flúrljómun var of takmörkuð og efnið var næmt fyrir laserskemmdum.
Þó að sumir leysir séu betri en aðrir, er enginn leysir hentugur fyrir epoxýgreiningu.Raman þversniðsgreining á málningarflögum á stuðara með 532 nm leysi.Flúrljómunarframlagið er enn til staðar, en fjarlægt með grunnlínuleiðréttingu.
Hrísgrjón.5. Fulltrúi Raman litróf af fyrstu þremur lögum af bílhurðarflíssýni (hægri).Fjórða lagið (epoxý) tapaðist við framleiðslu sýnisins.Litrófið var leiðrétt í grunnlínu til að fjarlægja áhrif flúrljómunar og safnað með 455 nm leysi.Flatarmál 116 x 100 µm2 var sýnt með 2 µm pixlastærð.Myndbandsmósaík í þversnið (efri til vinstri).Fjölvídd Raman Curve Resolution (MCR) þversniðsmynd (neðst til vinstri).Myndinneign: Thermo Fisher Scientific – Efni og byggingargreining
Raman greining á þversniði af málningu bílhurða er sýnd á mynd 5;þetta sýni sýnir ekki epoxýlagið því það tapaðist við undirbúninginn.Hins vegar, þar sem Raman greining á epoxýlaginu reyndist vera vandamál, var þetta ekki talið vandamál.
Tilvist stýrens er ríkjandi í Raman litrófinu í lagi 1, en karbónýltoppurinn er mun minna ákafur en í IR litrófinu.Í samanburði við FTIR sýnir Raman greiningin verulegan mun á litrófi fyrsta og annars lags.
Nánast Raman samsvörun við grunnhúðina er perýlen;þó ekki sé nákvæmlega samsvörun, vitað er að perýlenafleiður eru notaðar í litarefni í bílamálningu, svo það gæti táknað litarefni í litalaginu.
Yfirborðsrófin voru í samræmi við ísóftalalkýðkvoða, en þeir greindu einnig tilvist títantvíoxíðs (TiO2, rútíl) í sýnunum, sem stundum var erfitt að greina með FTIR, allt eftir litrófsskerðingunni.
Hrísgrjón.6. Fulltrúi Raman litrófs af sýnishorni af málningarflögum á stuðara (hægri).Litrófið var leiðrétt í grunnlínu til að fjarlægja áhrif flúrljómunar og safnað með 532 nm leysi.Flatarmál 195 x 420 µm2 var sýnt með 3 µm pixlastærð.Myndbandsmósaík í þversnið (efri til vinstri).Raman MCR mynd af þversniði að hluta (neðst til vinstri).Myndinneign: Thermo Fisher Scientific – Efni og byggingargreining
Á mynd.6 sýnir niðurstöður Raman-dreifingar á þversniði málningarflaga á stuðara.Viðbótarlag (lag 3) hefur fundist sem ekki fannst áður af FTIR.
Næst ytra lagið er samfjölliða úr stýreni, etýleni og bútadíen, en einnig eru vísbendingar um tilvist óþekkts viðbótarþáttar, eins og sést af litlum óútskýranlegum karbónýltopp.
Litróf grunnhúðarinnar getur endurspeglað samsetningu litarefnisins, þar sem litrófið samsvarar að einhverju leyti phthalocyanine efnasambandinu sem notað er sem litarefni.
Lagið sem áður var óþekkt er mjög þunnt (5 µm) og að hluta til úr kolefni og rútíl.Vegna þykktar þessa lags og þess að erfitt er að greina TiO2 og kolefni með FTIR kemur ekki á óvart að þau hafi ekki fundist með IR greiningu.
Samkvæmt niðurstöðum FT-IR var fjórða lagið (stuðaraefnið) auðkennt sem pólýprópýlen, en Raman greiningin sýndi einnig tilvist nokkurs kolefnis.Þrátt fyrir að ekki sé hægt að útiloka að talkúm sé til staðar í FITR er ekki hægt að gera nákvæma auðkenningu vegna þess að samsvarandi Raman toppur er of lítill.
Bílamálning er flóknar blöndur innihaldsefna og þó að þetta geti veitt mikið af auðkennandi upplýsingum, gerir það greiningu að stórri áskorun.Hægt er að greina flísamerki á málningu með því að nota Nicolet RaptIR FTIR smásjá.
FTIR er óeyðandi greiningartækni sem veitir gagnlegar upplýsingar um hin ýmsu lög og íhluti bílamálningar.
Þessi grein fjallar um litrófsgreiningu á málningarlögum, en ítarlegri greining á niðurstöðunum, annaðhvort með beinum samanburði við grunuð farartæki eða í gegnum sérstaka litrófsgagnagrunna, getur veitt nákvæmari upplýsingar til að samræma sönnunargögnin við uppruna þeirra.