мэдээ

Бид таны туршлагыг сайжруулахын тулд күүки ашигладаг.Энэ сайтыг үргэлжлүүлэн үзэх замаар та бидний күүки ашиглахыг зөвшөөрч байна.Нэмэлт мэдээлэл.
Зам тээврийн осол гарч, нэг машин нь хэргийн газрыг орхин гарсан тохиолдолд шүүх эмнэлгийн лабораториудад ихэвчлэн нотлох баримтыг олж авах үүрэгтэй байдаг.
Үлдэгдэл нотлох баримтууд нь хагарсан шил, хагарсан их гэрэл, арын гэрэл, бампер, гулсалтын тэмдэг, будгийн үлдэгдэл зэрэг болно.Тээврийн хэрэгсэл объект эсвэл хүнтэй мөргөлдөх үед будаг нь толбо эсвэл чипс хэлбэрээр шилжиж болно.
Автомашины будаг нь ихэвчлэн олон давхаргад түрхсэн янз бүрийн найрлагатай нарийн төвөгтэй хольц юм.Энэхүү нарийн төвөгтэй байдал нь дүн шинжилгээ хийхэд хүндрэл учруулдаг ч тээврийн хэрэгслийг танихад чухал ач холбогдолтой асар их мэдээллийг өгдөг.
Раман микроскоп ба Фурьегийн хэт улаан туяаны хувиргалт (FTIR) нь ийм асуудлыг шийдвэрлэхэд ашиглагдаж, бүрэх бүтцэд тодорхой давхаргын үл эвдэх шинжилгээг хөнгөвчлөх үндсэн аргууд юм.
Будгийн чипний шинжилгээ нь хяналтын дээжтэй шууд харьцуулах эсвэл мэдээллийн сантай хамт тээврийн хэрэгслийн марк, загвар, оныг тодорхойлох боломжтой спектрийн өгөгдлөөс эхэлдэг.
Канадын Хатан хааны морьт цагдаа (RCMP) ийм мэдээллийн нэг болох Paint Data Query (PDQ) мэдээллийн санг хадгалдаг.Өгөгдлийн санг хадгалах, өргөжүүлэхэд туслахын тулд оролцогч шүүх эмнэлгийн лабораторид хүссэн үедээ хандах боломжтой.
Энэхүү нийтлэл нь шинжилгээний үйл явцын эхний алхам болох FTIR болон Раман микроскоп ашиглан будгийн чипээс спектрийн өгөгдөл цуглуулах талаар голчлон авч үздэг.
FTIR мэдээллийг Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR микроскоп ашиглан цуглуулсан;Раманы бүрэн мэдээллийг Thermo Scientific™ DXR3xi Raman микроскоп ашиглан цуглуулсан.Машины эвдэрсэн хэсгүүдээс будгийн чипс авсан: нэг нь хаалганы самбараас, нөгөө нь бампераас.
Хөндлөн огтлолын дээжийг бэхлэх стандарт арга нь эпоксид цутгах боловч давирхай нь сорьц руу нэвтэрч байвал шинжилгээний үр дүнд нөлөөлж болно.Үүнээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд будгийн хэсгүүдийг хоёр хуудас поли(тетрафторэтилен) (PTFE) хооронд хөндлөн огтлолоор байрлуулсан.
Шинжилгээ хийхийн өмнө будгийн чипний хөндлөн огтлолыг PTFE-ээс гараар салгаж, чипийг барийн фтор (BaF2) цонхон дээр байрлуулсан.FTIR зураглалыг дамжуулах горимд 10 x 10 μm2 диафрагм, оновчтой 15x объектив ба конденсатор, 5 μm-ийн давирхайг ашиглан гүйцэтгэсэн.
Нимгэн BaF2 цонхны хөндлөн огтлол шаардлагагүй ч тууштай байдлын үүднээс Раманы шинжилгээнд ижил дээжийг ашигласан.BaF2 нь 242 см-1-д Раман оргилтой байдаг бөгөөд энэ нь зарим спектрт сул оргил гэж харагдаж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.Дохио нь будгийн ширхэгтэй холбоотой байж болохгүй.
2 μм ба 3 μм хэмжээтэй зургийн пикселийн хэмжээг ашиглан Раман зургийг аваарай.Спектрийн шинжилгээг үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийн оргил цэгүүд дээр хийж, таних үйл явцад худалдаанд байгаа номын сангуудтай харьцуулахад олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй хайлт зэрэг арга техникийг ашигласан.
Цагаан будаа.1. Автомашины ердийн дөрвөн давхаргын будгийн дээжийн диаграмм (зүүн талд).Машины хаалганаас авсан будгийн чипс бүхий хөндлөн огтлолын видео мозайк (баруун талд).Зургийн кредит: Thermo Fisher Scientific – Материал ба бүтцийн шинжилгээ
Хэдийгээр дээж дэх будгийн ширхэгийн давхаргын тоо өөр байж болох ч дээж нь ихэвчлэн ойролцоогоор дөрвөн давхаргаас бүрддэг (Зураг 1).Металл субстрат дээр шууд түрхсэн давхарга нь металыг хүрээлэн буй орчны нөлөөнөөс хамгаалах зориулалттай электрофоретик праймерын давхарга (ойролцоогоор 17-25 мкм зузаантай) бөгөөд дараагийн будгийн давхаргыг бэхлэх гадаргуу юм.
Дараагийн давхарга нь нэмэлт праймер, шаваас (ойролцоогоор 30-35 микрон зузаантай) бөгөөд дараагийн цуврал будгийн давхаргыг жигд гадаргуутай болгоно.Дараа нь үндсэн будагны пигментээс бүрдэх үндсэн давхарга эсвэл суурь бүрээс (ойролцоогоор 10-20 мкм зузаантай) ирдэг.Сүүлийн давхарга нь тунгалаг хамгаалалтын давхарга (ойролцоогоор 30-50 микрон зузаантай) бөгөөд мөн гялгар өнгөлгөө өгдөг.
Будгийн ул мөрийг шинжлэхэд тулгардаг гол бэрхшээлүүдийн нэг бол анхны тээврийн хэрэгслийн будгийн бүх давхарга нь будгийн үрс, толбо хэлбэрээр байх албагүй явдал юм.Үүнээс гадна өөр өөр бүс нутгаас авсан дээж нь өөр өөр найрлагатай байж болно.Жишээлбэл, бампер дээрх будгийн чипс нь бамбай материал болон будгаас бүрдэж болно.
Будгийн чипний харагдахуйц хөндлөн огтлолын зургийг Зураг 1-д үзүүлэв. Үзэгдэх зурган дээр дөрвөн давхарга харагдаж байгаа бөгөөд энэ нь хэт улаан туяаны шинжилгээгээр тодорхойлсон дөрвөн давхаргатай хамааралтай.
Хөндлөн огтлолыг бүхэлд нь зурагласны дараа янз бүрийн оргил хэсгүүдийн FTIR зургийг ашиглан бие даасан давхаргыг тодорхойлсон.Дөрвөн давхаргын төлөөлөх спектр ба холбогдох FTIR зургийг Зураг дээр үзүүлэв.2. Эхний давхарга нь полиуретан, меламин (815 см-1-ийн оргил) ба стиролоос бүрдсэн тунгалаг нийлэг бүрээстэй тохирч байв.
Хоёр дахь давхарга, суурь (өнгөт) давхарга, тунгалаг давхарга нь химийн хувьд ижил төстэй бөгөөд акрил, меламин, стиролоос бүрдэнэ.
Хэдийгээр тэдгээр нь ижил төстэй бөгөөд тодорхой пигментийн оргилууд тогтоогдоогүй ч спектрүүд нь голчлон оргил эрчмийн хувьд ялгаатай хэвээр байна.1-р давхаргын спектр нь 1700 см-1 (полиуретан), 1490 см-1, 1095 см-1 (CO) ба 762 см-1-д илүү хүчтэй оргилуудыг харуулж байна.
2-р давхаргын спектрийн оргил эрчим нь 2959 см-1 (метил), 1303 см-1, 1241 см-1 (эфир), 1077 см-1 (эфир) ба 731 см-1-ээр нэмэгддэг.Гадаргуугийн давхаргын спектр нь изофталийн хүчилд суурилсан алкидийн давирхайн номын сангийн спектртэй тохирч байв.
Цахим давхаргын праймерын эцсийн давхарга нь эпокси, магадгүй полиуретан юм.Эцсийн эцэст үр дүн нь автомашины будганд түгээмэл байдагтай нийцэж байв.
Давхарга тус бүрийн төрөл бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинжилгээг автомашины будгийн мэдээллийн сан биш, харин худалдаанд гарсан FTIR номын сангууд ашиглан хийсэн тул таарч байгаа байдал нь төлөөлөх боловч үнэмлэхүй биш байж магадгүй юм.
Энэ төрлийн шинжилгээнд зориулагдсан мэдээллийн санг ашигласнаар тухайн автомашины марк, загвар, он хүртэл харагдах байдал нэмэгдэнэ.
Зураг 2. Автомашины хаалганы будгийн зүссэн хөндлөн огтлолын тодорхойлсон дөрвөн давхаргын FTIR спектрийн төлөөлөл.Хэт улаан туяаны зургуудыг бие даасан давхаргатай холбоотой оргил бүсээс үүсгэж, видео дүрс дээр давхарласан байна.Улаан хэсгүүд нь давхаргын байршлыг харуулдаг.Хэт улаан туяаны зураг нь 10 x 10 μm2 диафрагм ба 5 μm алхамын хэмжээг ашиглан 370 x 140 μm2 талбайг хамарна.Зургийн кредит: Thermo Fisher Scientific – Материал ба бүтцийн шинжилгээ
Зураг дээр.3-т бампер будгийн чипсийн хөндлөн огтлолын видео дүрсийг харуулсан бөгөөд дор хаяж гурван давхарга нь тодорхой харагдаж байна.
Хэт улаан туяаны хөндлөн огтлолын зургууд нь гурван ялгаатай давхарга байгааг баталж байна (Зураг 4).Гаднах давхарга нь тунгалаг бүрээстэй, магадгүй полиуретан ба нийлэг бөгөөд энэ нь арилжааны шүүх эмнэлгийн номын сангуудын тунгалаг бүрхүүлтэй харьцуулахад нийцэж байсан.
Хэдийгээр үндсэн (өнгөт) бүрээсийн спектр нь тунгалаг бүрээстэй маш төстэй боловч гаднах давхаргаас ялгахад хангалттай ялгаатай хэвээр байна.Оргилуудын харьцангуй эрчмийн хувьд мэдэгдэхүйц ялгаа байдаг.
Гурав дахь давхарга нь полипропилен, талькаас бүрдэх бампер материал байж болно.Материалын бүтцийн шинж чанарыг сайжруулахын тулд талькийг полипропиленийг бэхжүүлэгч дүүргэгч болгон ашиглаж болно.
Гаднах өнгөлгөө нь автомашины будагд ашигласантай нийцэж байсан ч праймер бүрээсэнд тусгай пигментийн оргилууд илрээгүй.
Цагаан будаа.3. Машины бампераас авсан будгийн чипсийн хөндлөн огтлолын видео мозайк.Зургийн кредит: Thermo Fisher Scientific – Материал ба бүтцийн шинжилгээ
Цагаан будаа.4. Бампер дээрх будгийн чипсийн хөндлөн огтлолын тодорхойлсон гурван давхаргын FTIR спектрийн төлөөлөл.Хэт улаан туяаны зургуудыг бие даасан давхаргатай холбоотой оргил бүсээс үүсгэж, видео дүрс дээр давхарласан байна.Улаан хэсгүүд нь давхаргын байршлыг харуулдаг.Хэт улаан туяаны дүрс нь 10 x 10 μm2 диафрагм ба 5 μm алхамын хэмжээг ашиглан 535 x 360 μm2 талбайг хамарна.Зургийн кредит: Thermo Fisher Scientific – Материал ба бүтцийн шинжилгээ
Раман дүрслэлийн микроскопийг дээжийн талаар нэмэлт мэдээлэл авахын тулд хэд хэдэн хөндлөн огтлолыг шинжлэхэд ашигладаг.Гэсэн хэдий ч Раманы шинжилгээ нь дээжээс ялгарах флюресценцийн улмаас төвөгтэй байдаг.Флюресценцийн эрч хүч болон Раман дохионы эрчмийн хоорондын тэнцвэрийг үнэлэхийн тулд хэд хэдэн өөр өөр лазерын эх үүсвэрийг (455 нм, 532 нм ба 785 нм) туршсан.
Хаалган дээрх будгийн чипсийг шинжлэхэд хамгийн сайн үр дүнг 455 нм долгионы урттай лазераар авдаг;хэдийгээр флюресценц хэвээр байгаа ч үүнийг арилгахын тулд үндсэн засварыг ашиглаж болно.Гэсэн хэдий ч флюресцент нь хэт хязгаарлагдмал, материал нь лазерын гэмтэлд өртөмтгий байсан тул эпокси давхаргууд дээр энэ арга амжилтанд хүрсэнгүй.
Хэдийгээр зарим лазер нь бусдаас илүү сайн боловч эпокси шинжилгээнд ямар ч лазер тохирохгүй.Раман 532 нм лазер ашиглан бампер дээрх будгийн чипсийн хөндлөн огтлолын шинжилгээ.Флюресценцийн хувь нэмэр хэвээр байгаа боловч үндсэн засварын дагуу арилгасан.
Цагаан будаа.5. Машины хаалганы чипний дээжийн эхний гурван давхаргын төлөөлөгч Раманы спектр (баруун талд).Дээж үйлдвэрлэх явцад дөрөв дэх давхарга (эпокси) алдагдсан.Флюресценцийн нөлөөг арилгахын тулд спектрийн суурь үзүүлэлтүүдийг засч, 455 нм лазер ашиглан цуглуулсан.116 x 100 μm2 талбайг 2 мкм пикселийн хэмжээг ашиглан харуулсан.Хөндлөн огтлолын видео мозайк (зүүн дээд).Олон хэмжээст Раманы муруйн нарийвчлал (MCR) хөндлөн огтлолын зураг (зүүн доод).Зургийн кредит: Thermo Fisher Scientific – Материал ба бүтцийн шинжилгээ
Автомашины хаалганы будагны хөндлөн огтлолын Раман шинжилгээг Зураг 5-т үзүүлэв;Энэ дээж нь эпокси давхаргыг харуулахгүй, учир нь энэ нь бэлтгэх явцад алдагдсан.Гэсэн хэдий ч эпокси давхаргын Раман шинжилгээ нь асуудалтай болох нь тогтоогдсон тул үүнийг асуудал гэж үзээгүй.
1-р давхаргын Раман спектрт стирол давамгайлдаг бол карбонилийн оргил нь IR спектрээс хамаагүй бага эрчимтэй байдаг.FTIR-тай харьцуулахад Раманы шинжилгээ нь эхний болон хоёрдугаар давхаргын спектрийн мэдэгдэхүйц ялгааг харуулж байна.
Үндсэн бүрээстэй хамгийн ойр Раман тохирох нь перилен юм;Хэдийгээр яг таарахгүй ч перилен деривативууд нь автомашины будагны пигментүүдэд ашиглагддаг нь мэдэгдэж байгаа тул өнгөт давхарга дахь пигментийг төлөөлж болно.
Гадаргуугийн спектр нь изофталийн алкидийн давирхайтай нийцэж байсан ч дээжинд титаны давхар исэл (TiO2, рутил) байгааг илрүүлсэн бөгөөд энэ нь спектрийн хязгаараас хамааран FTIR-ээр илрүүлэхэд заримдаа хэцүү байдаг.
Цагаан будаа.6. Бампер дээрх будгийн чипсийн дээжийн төлөөлөгч Раманы спектр (баруун талд).Флюресценцийн нөлөөг арилгахын тулд спектрийн суурь үзүүлэлтүүдийг засч, 532 нм лазер ашиглан цуглуулсан.195 x 420 μm2 талбайг 3 микрон пикселийн хэмжээг ашиглан харуулсан.Хөндлөн огтлолын видео мозайк (зүүн дээд).Хэсэгчилсэн хөндлөн огтлолын Раман MCR зураг (зүүн доод).Зургийн кредит: Thermo Fisher Scientific – Материал ба бүтцийн шинжилгээ
Зураг дээр.6-д бампер дээрх будгийн чипсийн хөндлөн огтлолын Раман цацалтын үр дүнг харуулав.FTIR өмнө нь илрүүлээгүй нэмэлт давхарга (3-р давхарга) олдсон.
Гаднах давхаргад хамгийн ойрхон нь стирол, этилен, бутадиений сополимер байдаг боловч үл мэдэгдэх нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсэг байгаа нь нотлогддог бөгөөд үүнийг тайлбарлах боломжгүй жижиг карбонилийн оргилоор нотолж байна.
Спектр нь пигмент болгон ашигладаг фтаоцианины нэгдэлтэй тодорхой хэмжээгээр тохирч байгаа тул суурь бүрхүүлийн спектр нь пигментийн найрлагыг тусгаж болно.
Өмнө нь үл мэдэгдэх давхарга нь маш нимгэн (5 мкм) бөгөөд хэсэгчлэн нүүрстөрөгч, рутилээс бүрддэг.Энэ давхаргын зузаан, TiO2 болон нүүрстөрөгчийг FTIR-ээр илрүүлэхэд хэцүү байдаг тул IR шинжилгээгээр илрүүлээгүй нь гайхах зүйл биш юм.
FT-IR үр дүнгээс үзэхэд дөрөв дэх давхарга (бампер материал) нь полипропилен гэж тодорхойлогдсон боловч Раманы шинжилгээгээр зарим нүүрстөрөгч байгааг харуулсан.Хэдийгээр FITR-д ажиглагдсан тальк байгаа эсэхийг үгүйсгэх аргагүй ч Раман оргил хэт бага байгаа тул үнэн зөв тодорхойлох боломжгүй юм.
Автомашины будаг нь найрлага дахь нарийн төвөгтэй холимог бөгөөд энэ нь таних олон мэдээллийг өгөх боломжтой боловч дүн шинжилгээ хийхэд ихээхэн бэрхшээл учруулдаг.Nicolet RaptIR FTIR микроскоп ашиглан будгийн чип тэмдгийг үр дүнтэй илрүүлэх боломжтой.
FTIR нь автомашины будгийн янз бүрийн давхарга, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн талаар хэрэгтэй мэдээлэл өгдөг үл эвдэх шинжилгээний арга юм.
Энэ нийтлэлд будгийн давхаргын спектроскопийн шинжилгээг авч үзэх боловч сэжигтэй тээврийн хэрэгсэлтэй шууд харьцуулах эсвэл тусгай зориулалтын спектрийн мэдээллийн сангуудаар дамжуулан үр дүнг илүү нарийвчилсан дүн шинжилгээ хийх нь нотлох баримтыг эх сурвалжтай нь тааруулахын тулд илүү нарийвчлалтай мэдээлэл өгөх боломжтой.