Neiegkeeten

Mir benotze Cookien fir Är Erfahrung ze verbesseren.Andeems Dir weider op dësem Site surft, averstanen Dir eis Benotzung vu Cookien.Méi Informatiounen.
Wann e Verkéiersaccident gemellt gëtt an ee vun de Gefierer d'Plaz verléisst, gi forensesch Laboratoiren dacks d'Aufgab fir d'Beweiser ze recuperéieren.
Rescht Beweiser enthalen gebrachent Glas, futtis Scheinwerfer, Réckluuchten oder Bumpers, souwéi Rutschmarken a Lackreschter.Wann e Gefier mat engem Objet oder enger Persoun kollidéiert, ass de Lack méiglecherweis a Form vu Flecken oder Chips transferéiert.
Automotive Lack ass normalerweis eng komplex Mëschung aus verschiddenen Zutaten, déi a ville Schichten applizéiert ginn.Wärend dës Komplexitéit d'Analyse komplizéiert, bitt se och e Räichtum vu potenziell wichteg Informatioun fir d'Identifikatioun vum Gefier.
Raman Mikroskopie a Fourier Transform Infrarout (FTIR) sinn e puer vun den Haapttechniken déi benotzt kënne fir sou Probleemer ze léisen an net-zerstéierend Analyse vu spezifesche Schichten an der Gesamtbeschichtungsstruktur ze erliichteren.
Paint Chip Analyse fänkt mat Spektraldaten un, déi direkt mat Kontrollproben verglach kënne ginn oder a Verbindung mat enger Datebank benotzt kënne fir d'Make, de Modell an d'Joer vum Gefier ze bestëmmen.
D'Royal Canadian Mounted Police (RCMP) hält eng esou Datebank, d'Paint Data Query (PDQ) Datebank.Matmaachen forensesch Laboratoiren kënnen zu all Moment zougänglech sinn fir d'Datebank z'erhalen an auszebauen.
Dësen Artikel konzentréiert sech op den éischte Schrëtt am Analyseprozess: Spektraldaten aus Lackchips sammelen mat FTIR a Raman Mikroskopie.
FTIR Daten goufen mat engem Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR Mikroskop gesammelt;komplett Raman Daten goufen mat engem Thermo Scientific ™ DXR3xi Raman Mikroskop gesammelt.Lackchips goufen aus beschiedegten Deeler vum Auto geholl: een ass aus der Dierpanel ofgeschnidden, deen aneren aus dem Bumper.
D'Standardmethod fir Querschnittsprouwen ze befestigen ass se mat Epoxy ze werfen, awer wann d'Harz an d'Prouf penetréiert, kënnen d'Resultater vun der Analyse beaflosst ginn.Fir dëst ze verhënneren, goufen d'Faarfstécker tëscht zwee Placke vu Poly(Tetrafluorethylen) (PTFE) an engem Querschnitt geluecht.
Virun der Analyse gouf de Querschnitt vum Lackchip manuell vun der PTFE getrennt an den Chip gouf op enger Bariumfluorid (BaF2) Fënster gesat.FTIR Mapping gouf am Transmissiounsmodus duerchgefouert mat enger 10 x 10 µm2 Ouverture, engem optimiséierten 15x Objektiv a Kondensor, an engem 5 µm Pitch.
Déi selwecht Echantillon goufen fir Raman Analyse fir Konsequenz benotzt, obwuel eng dënn BaF2 Fënster Querschnitt net néideg ass.Et ass derwäert ze notéieren datt BaF2 e Raman-Peak bei 242 cm-1 huet, wat a verschiddene Spektra als e schwaache Peak gesi ka ginn.D'Signal soll net mat Faarf flakes verbonne ginn.
Kaaft Raman Biller mat Bildpixelgréissten vun 2 µm an 3 µm.Spektral Analyse gouf op den Haaptkomponente Peaks gemaach an den Identifikatiounsprozess gouf gehollef duerch d'Benotzung vun Techniken wéi Multi-Komponente Sich am Verglach mat kommerziell verfügbare Bibliothéiken.
Reis.1. Diagramm vun enger typesch véier-Schicht automobile molen Prouf (lénks).Querschnitt Video Mosaik vun Lack Chips aus engem Auto Dier geholl (riets).Bildkreditt: Thermo Fisher Wëssenschaftlech - Material a Strukturanalyse
Obwuel d'Zuel vun de Schichten vun molen flakes an enger Prouf variéieren kann, Echantillon besteet typesch aus ongeféier véier Schichten (Dorënner 1).D'Schicht direkt op de Metallsubstrat applizéiert ass eng Schicht vun elektrophoreteschen Primer (ongeféier 17-25 µm déck), déi déngt fir d'Metall aus der Ëmwelt ze schützen an déngt als Montagefläch fir spéider Lackschichten.
Déi nächst Schicht ass en zousätzleche Primer, Kitt (ongeféier 30-35 Mikron déck) fir eng glat Uewerfläch fir déi nächst Serie vu Lackschichten ze bidden.Da kënnt de Basislack oder de Basislack (ongeféier 10-20 µm déck) aus dem Basisfaarfpigment.Déi lescht Schicht ass eng transparent Schutzschicht (ongeféier 30-50 Mikron déck) déi och e glänzenden Ofschloss ubitt.
Ee vun den Haaptprobleemer mat der Lackspurenanalyse ass datt net all Lackschichten op dem originale Gefier onbedéngt als Lackchips a Flecken präsent sinn.Zousätzlech kënnen Echantillon aus verschiddene Regioune verschidde Kompositioune hunn.Zum Beispill, Lackchips op engem Bumper kënnen aus Bumpermaterial a Lack besteet.
Déi siichtbar Querschnëttsbild vun engem Lackchip gëtt an der Figur gewisen 1. Véier Schichten sinn am siichtbaren Bild siichtbar, wat mat de véier Schichten korreléiert, déi duerch Infraroutanalyse identifizéiert ginn.
No der Kartéierung vum ganze Querschnitt, goufen eenzel Schichten identifizéiert mat FTIR Biller vu verschiddene Peakberäicher.Representativ Spektrum an assoziéiert FTIR Biller vun de véier Schichten sinn an Fig.2. Déi éischt Schicht entsprécht enger transparenter Acrylbeschichtung aus Polyurethan, Melamine (Peak bei 815 cm-1) a Styrol.
Déi zweet Schicht, d'Basis (Faarf) Schicht an déi kloer Schicht sinn chemesch ähnlech a besteet aus Acryl, Melamine a Styrol.
Obwuel si ähnlech sinn a keng spezifesch Pigment Peaks identifizéiert goufen, weisen d'Spektre ëmmer nach Ënnerscheeder, haaptsächlech a punkto Spëtzintensitéit.Layer 1 Spektrum weist méi staark Peaks bei 1700 cm-1 (Polyurethan), 1490 cm-1, 1095 cm-1 (CO) an 762 cm-1.
Peakintensitéiten am Spektrum vun der Schicht 2 erhéijen bei 2959 cm-1 (Methyl), 1303 cm-1, 1241 cm-1 (Ether), 1077 cm-1 (Ether) an 731 cm-1.De Spektrum vun der Uewerflächeschicht entsprécht dem Bibliothéiksspektrum vun Alkydharz baséiert op Isophthalsäure.
Déi lescht Schicht vum E-Coat Primer ass Epoxy a méiglecherweis Polyurethan.Schlussendlech waren d'Resultater konsequent mat deenen déi allgemeng an Autosfaarwen fonnt ginn.
Analyse vun de verschiddene Komponente an all Layer war mat kommerziell sinn FTIR Bibliothéiken gesuergt, net automobile molen Datenbanken, sou iwwerdeems d'Matcher representativ sinn, si vläicht net absolut.
D'Benotzung vun enger Datebank fir dës Zort Analyse entwéckelt gëtt d'Visibilitéit vu souguer d'Marque, de Modell a vum Joer vum Gefier erhéijen.
Figur 2. Vertrieder FTIR Spektrum vun véier identifizéiert Schichten an engem Querschnëtt vun chipped Auto Dier molen.Infraroutbiller ginn aus Peakregiounen generéiert, déi mat eenzel Schichten assoziéiert sinn an op de Videobild iwwerlagert ginn.Déi rout Beräicher weisen d'Plaz vun den eenzelne Schichten.Mat enger Ouverture vun 10 x 10 µm2 an enger Schrëttgréisst vu 5 µm deckt d'Infraroutbild eng Fläch vun 370 x 140 µm2.Bildkreditt: Thermo Fisher Wëssenschaftlech - Material a Strukturanalyse
Op Fig.3 weist e Video Bild vun engem Querschnitt vun Bumper molen Chips, op d'mannst dräi Schichten sinn kloer siichtbar.
Infrarout Querschnëttsbiller bestätegen d'Präsenz vun dräi verschidde Schichten (Fig. 4).Déi baussenzeg Schicht ass e kloere Mantel, héchstwahrscheinlech Polyurethan an Acryl, wat konsequent war am Verglach mat kloere Mantelspektre a kommerziellen forensesche Bibliothéiken.
Och wann de Spektrum vun der Basis (Faarf) Beschichtung ganz ähnlech wéi dee vun der kloerer Beschichtung ass, ass et ëmmer nach ënnerscheet genuch fir vun der baussenzeger Schicht z'ënnerscheeden.Et gi bedeitend Differenzen an der relativer Intensitéit vun de Peaks.
Déi drëtt Schicht kann de Bumpermaterial selwer sinn, besteet aus Polypropylen a Talk.Talc kann als Verstäerkungsfiller fir Polypropylen benotzt ginn fir d'strukturell Eegeschafte vum Material ze verbesseren.
Béid äussere Mäntel ware konsequent mat deenen, déi an Autoslack benotzt goufen, awer keng spezifesch Pigmentpeaks goufen am Primer Mantel identifizéiert.
Reis.3. Video Mosaik vun engem Querschnitt vun molen Chips aus engem Auto Bumper geholl.Bildkreditt: Thermo Fisher Scientific - Materialien a Strukturanalyse
Reis.4. Vertrieder FTIR Spektrum vun dräi identifizéiert Schichten an engem Querschnëtt vun molen Chips op engem Bumper.Infraroutbiller ginn aus Peakregiounen generéiert, déi mat eenzel Schichten assoziéiert sinn an op de Videobild iwwerlagert ginn.Déi rout Beräicher weisen d'Plaz vun den eenzelne Schichten.Mat enger Ouverture vun 10 x 10 µm2 an enger Schrëttgréisst vu 5 µm, deckt d'Infraroutbild eng Fläch vu 535 x 360 µm2.Bildkreditt: Thermo Fisher Wëssenschaftlech - Material a Strukturanalyse
Raman Imaging Mikroskopie gëtt benotzt fir eng Serie vu Querschnëtter ze analyséieren fir zousätzlech Informatioun iwwer d'Probe ze kréien.Wéi och ëmmer, d'Raman Analyse ass komplizéiert duerch d'Fluoreszenz vun der Probe emittéiert.Verschidde verschidde Laserquellen (455 nm, 532 nm an 785 nm) goufen getest fir d'Gläichgewiicht tëscht der Fluoreszenzintensitéit an der Raman Signalintensitéit ze evaluéieren.
Fir d'Analyse vu Lackchips op Dieren ginn déi bescht Resultater vun engem Laser mat enger Wellelängt vu 455 nm kritt;obwuel d'Fluoreszenz nach ëmmer präsent ass, kann eng Basiskorrektur benotzt ginn fir et entgéintzewierken.Allerdéngs war dës Approche net erfollegräich op Epoxyschichten, well d'Fluoreszenz ze limitéiert war an d'Material ufälleg war fir Laserschued.
Och wann e puer Laser besser si wéi anerer, ass kee Laser gëeegent fir Epoxyanalyse.Raman Querschnittsanalyse vu Lackchips op engem Bumper mat engem 532 nm Laser.De Fluoreszenz Bäitrag ass nach ëmmer präsent, awer duerch Baseline Korrektur geläscht.
Reis.5. Vertrieder Raman Spektrum vun den éischten dräi Schichten vun engem Auto Dier Chip Prouf (Recht).Déi véiert Schicht (Epoxy) gouf während der Fabrikatioun vun der Probe verluer.D'Spektre goufen Baseline korrigéiert fir den Effekt vun der Fluoreszenz ze entfernen a gesammelt mat engem 455 nm Laser.E Beräich vun 116 x 100 µm2 gouf mat enger Pixelgréisst vun 2 µm ugewisen.Querschnitt Video Mosaik (uewen lénks).Multidimensional Raman Curve Resolution (MCR) Querschnëttsbild (ënnescht lénks).Bildkreditt: Thermo Fisher Wëssenschaftlech - Material a Strukturanalyse
Raman Analyse vun engem Querschnitt vun engem Stéck Auto Dier molen ass an der Figur gewisen 5;dëser Prouf weist net der epoxy Layer well et während Virbereedung verluer war.Wéi och ëmmer, well d'Raman Analyse vun der Epoxyschicht problematesch fonnt gouf, gouf dëst net als Problem ugesinn.
D'Präsenz vu Styrol dominéiert am Raman Spektrum vun der Schicht 1, während de Carbonyl Peak vill manner intensiv ass wéi am IR Spektrum.Am Verglach mam FTIR weist d'Raman Analyse bedeitend Differenzen an de Spektre vun der éischter an zweeter Schichten.
De nootste Raman-Match zum Basismantel ass Perylen;obwuel net e genee Match, Perylene Derivate si bekannt an Pigmenter am Auto molen benotzt gin, sou kann et e Pigment an der Faarf Layer vertrieden.
D'Uewerflächespektre ware konsequent mat isophthaleschen Alkydharzen, awer si hunn och d'Präsenz vun Titandioxid (TiO2, Rutil) an de Proben festgestallt, wat heiansdo schwéier mat FTIR z'entdecken war, ofhängeg vum Spektralschnëtt.
Reis.6. Vertrieder Raman Spektrum vun enger Prouf vun molen Chips op engem Bumper (riets).D'Spektra goufe Baseline korrigéiert fir den Effekt vun der Fluoreszenz ze läschen a gesammelt mat engem 532 nm Laser.Eng Fläch vun 195 x 420 µm2 gouf mat enger Pixelgréisst vun 3 µm ugewisen.Querschnitt Video Mosaik (uewen lénks).Raman MCR Bild vun engem deelweis Querschnitt (ënnescht lénks).Bildkreditt: Thermo Fisher Scientific - Materialien a Strukturanalyse
Op Fig.6 weist d'Resultater vun der Raman-Streuung vun engem Querschnitt vu Lackchips op engem Bumper.Eng zousätzlech Schicht (Schicht 3) gouf entdeckt déi net virdru vum FTIR entdeckt gouf.
Am nootste vun der baussenzeger Schicht ass e Copolymer vu Styrol, Ethylen a Butadien, awer et gëtt och Beweiser fir d'Präsenz vun engem zousätzleche onbekannte Komponent, wéi e klengen onerklärbare Carbonylpeak beweist.
De Spektrum vum Basismantel kann d'Zesummesetzung vum Pigment reflektéieren, well de Spektrum zu engem gewësse Mooss entsprécht der Phthalocyaninverbindung déi als Pigment benotzt gëtt.
Déi bis elo onbekannt Schicht ass ganz dënn (5 µm) an deelweis aus Kuelestoff a Rutil.Wéinst der Dicke vun dëser Schicht an der Tatsaach datt TiO2 a Kuelestoff schwéier mat FTIR z'entdecken ass, ass et net iwwerrascht datt se net duerch IR Analyse festgestallt goufen.
Laut den FT-IR Resultater gouf déi véiert Schicht (de Bumpermaterial) als Polypropylen identifizéiert, awer d'Raman Analyse huet och d'Präsenz vu Kuelestoff gewisen.Obwuel d'Präsenz vun Talk observéiert am FITR net ausgeschloss ass, kann eng genee Identifikatioun net gemaach ginn, well de entspriechende Raman Peak ze kleng ass.
Automotive Faarwen si komplex Mëschunge vun Zutaten, a wärend dëst vill Identifikatiounsinformatioun liwwere kann, mécht et och d'Analyse eng grouss Erausfuerderung.Paint Chip Marken kënnen effektiv mam Nicolet RaptIR FTIR Mikroskop erkannt ginn.
FTIR ass eng net-zerstéierend Analysetechnik déi nëtzlech Informatioun iwwer déi verschidde Schichten a Komponente vum Autoslack gëtt.
Dësen Artikel diskutéiert d'spektroskopesch Analyse vu Lackschichten, awer eng méi grëndlech Analyse vun de Resultater, entweder duerch direkte Verglach mat verdächtege Gefierer oder duerch speziell Spektraldatenbanken, kann méi präzis Informatioun ubidden fir de Beweis op seng Quell ze passen.