nouvèl

Nou itilize bonbon pou amelyore eksperyans ou. Lè w kontinye navige sou sit sa a, ou dakò pou nou itilize bonbon. Plis enfòmasyon.
Lè yo rapòte yon aksidan trafik epi youn nan machin yo kite sèn nan, laboratwa forensik yo souvan gen responsablite pou rekipere prèv yo.
Prèv ki rete yo enkli vit kase, limyè devan machin ki kase, limyè dèyè machin ki kase, oswa pare-chòk, ansanm ak mak glisman ak rezidi penti. Lè yon machin fè kolizyon ak yon objè oswa yon moun, penti a gen anpil chans pou l transfere sou fòm tach oswa ti moso.
Penti otomobil anjeneral se yon melanj konplèks de diferan engredyan ki aplike nan plizyè kouch. Pandan ke konpleksite sa a konplike analiz la, li bay tou yon richès enfòmasyon ki potansyèlman enpòtan pou idantifikasyon machin.
Mikwoskopi Raman ak enfrawouj transfòme Fourier (FTIR) se kèk nan teknik prensipal yo ka itilize pou rezoud pwoblèm sa yo epi fasilite analiz ki pa destriktif sou kouch espesifik nan estrikti kouch la an jeneral.
Analiz ti moso penti a kòmanse ak done espektral ke yo ka konpare dirèkteman ak echantiyon kontwòl yo oubyen itilize ansanm ak yon baz done pou detèmine mak, modèl ak ane machin nan.
Lapolis Monte Royal Kanadyen an (RCMP) kenbe youn nan baz done sa yo, baz done Paint Data Query (PDQ). Ou ka jwenn aksè nan laboratwa forensik ki patisipe yo nenpòt ki lè pou ede kenbe epi elaji baz done a.
Atik sa a konsantre sou premye etap nan pwosesis analiz la: kolekte done espektral ki soti nan ti moso penti lè l sèvi avèk mikwoskòp FTIR ak Raman.
Yo te kolekte done FTIR yo lè l sèvi avèk yon mikwoskòp Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR; yo te kolekte tout done Raman yo lè l sèvi avèk yon mikwoskòp Thermo Scientific™ DXR3xi Raman. Yo te pran ti moso penti nan pati machin ki domaje yo: youn te soti nan panèl pòt la, lòt la te soti nan parechòk la.
Metòd estanda pou tache echantiyon ki gen seksyon kwa a se moule yo ak epoksi, men si résine a penetre echantiyon an, rezilta analiz la ka afekte. Pou anpeche sa, yo te mete moso penti yo ant de fèy poli(tetrafluoroetilèn) (PTFE) nan yon seksyon kwa.
Anvan analiz la, yo te separe seksyon kwa chip penti a ak PTFE a manyèlman epi yo te mete chip la sou yon fenèt fliyò baryòm (BaF2). Yo te fè map FTIR la nan mòd transmisyon lè l sèvi avèk yon ouvèti 10 x 10 µm2, yon objektif ak kondansateur 15x optimize, ak yon espas 5 µm.
Menm echantiyon yo te itilize pou analiz Raman pou plis konsistans, byenke yon seksyon fenèt BaF2 mens pa nesesè. Li enpòtan pou note ke BaF2 gen yon pik Raman nan 242 cm-1, ke yo ka wè kòm yon pik fèb nan kèk spectre. Siyal la pa ta dwe asosye avèk flokon penti.
Jwenn imaj Raman lè l sèvi avèk gwosè pixel imaj 2 µm ak 3 µm. Yo te fè analiz espektral sou pik konpozan prensipal yo epi pwosesis idantifikasyon an te ede avèk itilizasyon teknik tankou rechèch milti-konpozan konpare ak bibliyotèk ki disponib nan komès.
Rice. 1. Dyagram yon echantiyon penti otomobil tipik kat kouch (agoch). Mozayik videyo kwa-seksyonèl ki montre ti moso penti yo pran nan yon pòt machin (adwat). Kredi imaj: Thermo Fisher Scientific – Analiz Materyèl ak Estriktirèl
Malgre ke kantite kouch penti ki genyen nan yon echantiyon ka varye, echantiyon yo tipikman gen apeprè kat kouch (Figi 1). Kouch ki aplike dirèkteman sou substrat metal la se yon kouch Jadendanfan elektwoforetik (apeprè 17-25 µm epesè) ki sèvi pou pwoteje metal la kont anviwònman an epi ki sèvi kòm yon sifas pou monte kouch penti ki vin apre yo.
Pwochen kouch la se yon lòt Jadendanfan, mastike (apeprè 30-35 mikron epesè) pou bay yon sifas lis pou pwochen seri kouch penti yo. Apre sa, vini kouch baz la oswa kouch baz la (apeprè 10-20 µm epesè) ki gen pigman penti baz la. Dènye kouch la se yon kouch pwoteksyon transparan (apeprè 30-50 mikron epesè) ki bay yon fini briyan tou.
Youn nan pwoblèm prensipal ak analiz tras penti a se ke se pa tout kouch penti sou machin orijinal la ki nesesèman prezan kòm ti moso penti ak tach. Anplis de sa, echantiyon ki soti nan diferan rejyon yo ka gen diferan konpozisyon. Pa egzanp, ti moso penti sou yon pare-chòk ka konpoze de materyèl pare-chòk ak penti.
Imaj koupe-kwa vizib yon ti moso penti a parèt nan Figi 1. Kat kouch vizib nan imaj vizib la, ki korele ak kat kouch yo idantifye pa analiz enfrawouj la.
Apre yo te fin trase tout seksyon kwa a, yo te idantifye chak kouch endividyèl yo lè l sèvi avèk imaj FTIR nan divès zòn pik yo. Espèk reprezantatif ak imaj FTIR ki asosye ak kat kouch yo montre nan Figi 2. Premye kouch la te koresponn ak yon kouch akrilik transparan ki te fèt ak poliuretan, melamin (pik nan 815 cm-1) ak stiren.
Dezyèm kouch la, kouch baz la (koulè) ak kouch transparan an, yo sanble chimikman epi yo konpoze de akrilik, melamin ak stirèn.
Malgre yo sanble e pa gen okenn pik pigman espesifik ki te idantifye, spectre yo toujou montre diferans, sitou an tèm de entansite pik. Spectre kouch 1 an montre pik ki pi fò nan 1700 cm-1 (poliuretan), 1490 cm-1, 1095 cm-1 (CO) ak 762 cm-1.
Entansite pik yo nan spectre kouch 2 a ogmante nan 2959 cm-1 (metil), 1303 cm-1, 1241 cm-1 (etè), 1077 cm-1 (etè) ak 731 cm-1. Spectre kouch sifas la koresponn ak spectre bibliyotèk résine alkid ki baze sou asid izoftalik.
Dènye kouch primè e-coat la se epoksi epi petèt an poliyiretàn. Finalman, rezilta yo te konsistan avèk sa yo jwenn souvan nan penti otomobil.
Analiz divès konpozan nan chak kouch te fèt lè l sèvi avèk bibliyotèk FTIR ki disponib nan komès, pa baz done penti otomobil, kidonk byenke matche yo reprezantatif, yo ka pa absoli.
Sèvi ak yon baz done ki fèt pou kalite analiz sa a ap ogmante vizibilite menm sou mak, modèl ak ane machin nan.
Figi 2. Espèk FTIR reprezantatif kat kouch idantifye nan yon seksyon penti pòt machin ki fann. Imaj enfrawouj yo pwodui apati rejyon pik ki asosye ak kouch endividyèl yo epi yo sipèpoze sou imaj videyo a. Zòn wouj yo montre kote kouch endividyèl yo ye. Lè l sèvi avèk yon ouvèti 10 x 10 µm2 ak yon gwosè etap 5 µm, imaj enfrawouj la kouvri yon zòn 370 x 140 µm2. Kredi imaj: Thermo Fisher Scientific – Analiz Materyèl ak Estriktirèl.
Figi 3 la montre yon imaj videyo ki montre yon koup transvèsal ti moso penti sou yon pare-chòk, gen omwen twa kouch ki vizib klèman.
Imaj seksyonèl enfrawouj yo konfime prezans twa kouch distenk (Fig. 4). Kouch ekstèn lan se yon kouch klè, pwobableman an poliyiretàn ak akrilik, ki te konsistan lè yo konpare l ak espèk kouch klè nan bibliyotèk forensik komèsyal yo.
Malgre ke spectre kouch baz la (koulè) sanble anpil ak sa ki nan kouch transparan an, li toujou ase diferan pou yo ka distenge l de kouch ekstèn lan. Gen diferans enpòtan nan entansite relatif pik yo.
Twazyèm kouch la kapab materyèl pare-chòk la li menm, ki fèt ak polipropilèn ak talk. Talk la ka itilize kòm yon ranfòsman pou polipropilèn pou amelyore pwopriyete estriktirèl materyèl la.
Toulede kouch ekstèn yo te konsistan avèk sa yo itilize nan penti otomobil, men pa gen okenn pik pigman espesifik ki te idantifye nan kouch primè a.
Rice. 3. Mozayik videyo ki montre yon koupe kwa ti moso penti ki soti nan yon pare-chòk machin. Kredi imaj: Thermo Fisher Scientific – Materials and Structural Analysis
Rice. 4. Espèk FTIR reprezantatif twa kouch idantifye nan yon seksyon kwa ti moso penti sou yon pare-chòk. Imaj enfrawouj yo pwodui nan rejyon pik ki asosye ak kouch endividyèl yo epi yo sipèpoze sou imaj videyo a. Zòn wouj yo montre kote kouch endividyèl yo ye. Lè l sèvi avèk yon ouvèti 10 x 10 µm2 ak yon gwosè etap 5 µm, imaj enfrawouj la kouvri yon zòn 535 x 360 µm2. Kredi imaj: Thermo Fisher Scientific – Analiz materyèl ak estriktirèl.
Yo itilize mikwoskopi imaj Raman pou analize yon seri seksyon kwa pou jwenn plis enfòmasyon sou echantiyon an. Sepandan, analiz Raman an vin pi konplike akòz fluoresans echantiyon an emèt. Yo te teste plizyè sous lazè diferan (455 nm, 532 nm ak 785 nm) pou evalye balans ki genyen ant entansite fluoresans lan ak entansite siyal Raman an.
Pou analiz ti moso penti sou pòt yo, pi bon rezilta yo jwenn ak yon lazè ki gen yon longèdonn 455 nm; byenke fluoresans toujou prezan, yo ka itilize yon koreksyon baz pou konbat li. Sepandan, apwòch sa a pa t reyisi sou kouch epoksi paske fluoresans lan te twò limite epi materyèl la te sansib a domaj lazè.
Malgre ke gen kèk lazè ki pi bon pase lòt, pa gen okenn lazè ki apwopriye pou analiz epoksi. Analiz Raman kwa-seksyonèl sou ti moso penti sou yon pare-chòk lè l sèvi avèk yon lazè 532 nm. Kontribisyon fliyoresans lan toujou prezan, men koreksyon liy debaz la retire li.
Rice. 5. Espèk Raman reprezantatif twa premye kouch yon echantiyon chip pòt machin (adwat). Katriyèm kouch la (epoksi) te pèdi pandan fabrikasyon echantiyon an. Yo te korije espèk yo nan liy debaz pou retire efè fliyoresans lan epi yo te kolekte yo lè l sèvi avèk yon lazè 455 nm. Yo te montre yon zòn 116 x 100 µm2 lè l sèvi avèk yon gwosè pixel 2 µm. Mozayik videyo kwa-seksyonèl (anwo agòch). Imaj kwa-seksyonèl Rezolisyon Koub Raman Miltidimansyonèl (MCR) (anba agòch). Kredi Imaj: Thermo Fisher Scientific – Analiz Materyèl ak Estriktirèl
Analiz Raman yon seksyon kwa yon moso penti pòt machin parèt nan Figi 5; echantiyon sa a pa montre kouch epoksi a paske li te pèdi pandan preparasyon an. Sepandan, kòm analiz Raman kouch epoksi a te pwoblèmatik, yo pa t konsidere sa kòm yon pwoblèm.
Prezans stirene domine nan spectre Raman kouch 1 an, alòske pik karbonil la pi mwens entans pase nan spectre IR la. Konpare ak FTIR, analiz Raman an montre diferans enpòtan nan spectre premye ak dezyèm kouch yo.
Pigman Raman ki pi pre kouch baz la se perilèn; byenke se pa yon pigman egzak, yo konnen ke dérivés perilèn yo itilize nan pigman nan penti otomobil, kidonk li ka reprezante yon pigman nan kouch koulè a.
Espèk sifas yo te konsistan avèk rezin alkid izoftalik yo, sepandan yo te detekte tou prezans diyoksid Titàn (TiO2, rutil) nan echantiyon yo, ki te pafwa difisil pou detekte ak FTIR, tou depann de koupe espektral la.
Rice. 6. Espèk Raman reprezantatif yon echantiyon ti moso penti sou yon pare-chòk (adwat). Yo te korije espèk yo nan liy debaz pou retire efè fliyoresans lan epi yo te kolekte yo lè l sèvi avèk yon lazè 532 nm. Yo te montre yon zòn 195 x 420 µm2 lè l sèvi avèk yon gwosè pixel 3 µm. Mozayik videyo kwa-seksyonèl (anwo agòch). Imaj Raman MCR yon seksyon kwa pasyèl (anba agòch). Kredi imaj: Thermo Fisher Scientific – Materyèl ak Analiz Estriktirèl
Figi 6 la montre rezilta dispèsyon Raman sou yon seksyon penti sou yon pare-chòk. Yo dekouvri yon lòt kouch (kouch 3) ki pa t detekte anvan pa FTIR.
Pi pre kouch ekstèn lan se yon kopolimè stirèn, etilèn ak butadyèn, men genyen tou prèv prezans yon lòt eleman enkoni, jan yon ti pik karbonil eneksplikab montre sa.
Espèk kouch baz la ka reflete konpozisyon pigman an, piske espèk la koresponn nan yon sèten mezi ak konpoze ftalosiyanin ki itilize kòm pigman an.
Kouch ki te enkoni anvan an trè mens (5 µm) epi li konpoze an pati ak kabòn ak rutil. Akòz epesè kouch sa a ak lefèt ke TiO2 ak kabòn difisil pou detekte ak FTIR, li pa etonan ke yo pa te detekte pa analiz IR.
Dapre rezilta FT-IR yo, yo te idantifye katriyèm kouch la (materyèl pwoteksyon an) kòm polipropilèn, men analiz Raman an te montre tou prezans yon ti kabòn. Malgre ke prezans talk yo obsève nan FITR la pa ka elimine, yo pa ka fè yon idantifikasyon egzat paske pik Raman ki koresponn lan twò piti.
Penti otomobil yo se melanj konplèks engredyan, e byenke sa ka bay anpil enfòmasyon idantifikasyon, li fè analiz la yon gwo defi tou. Ou ka detekte mak penti yo efektivman lè w sèvi ak mikwoskòp Nicolet RaptIR FTIR la.
FTIR se yon teknik analiz ki pa destriktif ki bay enfòmasyon itil sou divès kouch ak konpozan penti otomobil.
Atik sa a diskite sou analiz spektroskopik kouch penti yo, men yon analiz ki pi apwofondi sou rezilta yo, swa atravè konparezon dirèk ak machin sispèk oswa atravè baz done espektral dedye, ka bay enfòmasyon ki pi presi pou matche prèv la ak sous li.