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Thaum muaj kev sib tsoo tsheb raug tshaj tawm thiab ib qho ntawm cov tsheb tawm ntawm qhov chaw, cov chaw soj ntsuam kev tshawb fawb feem ntau tau ua haujlwm nrog rov qab cov pov thawj.
Cov pov thawj seem muaj xws li cov iav tawg, tawg lub taub hau, lub teeb taillights, los yog bumpers, nrog rau cov cim skid thiab xim residue.Thaum lub tsheb sib tsoo nrog ib qho khoom lossis tib neeg, cov xim zoo li yuav hloov mus rau hauv daim ntawv ntawm pob los yog chips.
Automotive xim feem ntau yog sib xyaw ua ke ntawm cov khoom sib txawv uas siv rau hauv ntau txheej.Thaum qhov kev sib tw no nyuaj rau kev soj ntsuam, nws kuj tseem muab cov ntaub ntawv muaj txiaj ntsig tseem ceeb rau kev txheeb xyuas lub tsheb.
Raman microscopy thiab Fourier transform infrared (FTIR) yog qee cov tswv yim tseem ceeb uas tuaj yeem siv los daws cov teeb meem zoo li no thiab pab txhawb kev tsis muaj kev puas tsuaj ntawm cov txheej txheem tshwj xeeb hauv cov txheej txheem txheej txheej.
Xim nti tsom xam pib nrog cov ntaub ntawv spectral uas tuaj yeem sib piv ncaj qha rau cov qauv tswj lossis siv ua ke nrog cov ntaub ntawv los txiav txim qhov tsim, qauv, thiab xyoo ntawm lub tsheb.
Royal Canadian Mounted Tub Ceev Xwm (RCMP) tuav ib qho chaw khaws ntaub ntawv, Cov Ntaub Ntawv Cov Ntaub Ntawv (PDQ) cov ntaub ntawv.Kev koom nrog cov chaw soj ntsuam pov thawj tuaj yeem nkag tau txhua lub sijhawm los pab tswj thiab nthuav dav cov ntaub ntawv.
Kab lus no tsom mus rau thawj kauj ruam hauv cov txheej txheem tshuaj ntsuam: sau cov ntaub ntawv spectral los ntawm cov xim pleev xim siv FTIR thiab Raman microscopy.
FTIR cov ntaub ntawv raug sau los ntawm Thermo Scientific ™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR microscope;Cov ntaub ntawv Raman tiav tau sau los ntawm Thermo Scientific™ DXR3xi Raman microscope.Cov xim pleev xim tau muab los ntawm cov khoom puas ntawm lub tsheb: ib qho chipped los ntawm lub qhov rooj vaj huam sib luag, lwm qhov los ntawm lub bumper.
Tus txheej txheem ntawm kev txuas cov kab mob hla ntu yog muab pov nrog epoxy, tab sis yog tias cov resin nkag mus rau hauv cov qauv, cov txiaj ntsig ntawm kev tshuaj ntsuam yuav raug cuam tshuam.Txhawm rau tiv thaiv qhov no, cov xim pleev xim tau muab tso rau nruab nrab ntawm ob nplooj ntawv ntawm poly (tetrafluoroethylene) (PTFE) ntawm ib ntu.
Ua ntej kev soj ntsuam, ntu ntu ntawm cov xim nti tau muab cais tawm ntawm PTFE thiab cov nti tau muab tso rau ntawm lub qhov rais barium fluoride (BaF2).FTIR daim ntawv qhia tau ua nyob rau hauv kev sib kis hom siv 10 x 10 µm2 aperture, optimized 15x lub hom phiaj thiab condenser, thiab 5 µm suab.
Tib cov qauv tau siv rau Raman tsom xam kom sib xws, txawm hais tias qhov nyias nyias BaF2 qhov rais hla ntu tsis tas yuav tsum tau ua.Nws yog ib qho tsim nyog sau cia tias BaF2 muaj lub ncov Raman ntawm 242 cm-1, uas tuaj yeem pom tias yog lub ncov tsis muaj zog hauv qee qhov spectra.Lub teeb liab yuav tsum tsis txhob cuam tshuam nrog cov xim flakes.
Tau txais cov duab Raman siv cov duab pixel loj ntawm 2 µm thiab 3 µm.Spectral tsom xam tau ua nyob rau hauv lub hauv paus ntsiab lus peaks thiab cov txheej txheem kev qhia tau pab los ntawm kev siv cov tswv yim xws li kev tshawb nrhiav ntau yam piv rau cov tsev qiv ntawv muag khoom.
Rice.1. Daim duab qhia txog plaub-txheej automotive xim qauv (sab laug).Hla-sectional video mosaic ntawm cov xim pleev xim coj los ntawm lub qhov rooj tsheb (txoj cai).Duab Credit: Thermo Fisher Scientific - Cov Khoom Siv thiab Kev Ntsuam Xyuas Cov Qauv
Txawm hais tias tus naj npawb ntawm cov khaubncaws sab nraud povtseg ntawm cov xim flakes hauv ib qho qauv yuav txawv, cov qauv feem ntau muaj kwv yees li plaub txheej (Daim duab 1).Cov txheej txheem siv ncaj qha rau cov hlau substrate yog txheej ntawm electrophoretic primer (kwv yees li 17-25 µm tuab) uas ua haujlwm los tiv thaiv cov hlau los ntawm ib puag ncig thiab ua haujlwm raws li qhov chaw mounting rau cov txheej txheem tom ntej ntawm cov xim.
Cov txheej tom ntej no yog ib qho primer ntxiv, putty (kwv yees li 30-35 microns tuab) los muab lub ntsej muag du rau cov xim txheej tom ntej.Tom qab ntawd los ntawm lub hauv paus tsho los yog lub hauv paus tsho loj (kwv yees li 10-20 µm tuab) uas muaj cov xim pleev xim rau hauv paus.Cov txheej txheem kawg yog txheej pob tshab tiv thaiv (kwv yees li 30-50 microns tuab) uas tseem muab cov glossy tiav.
Ib qho ntawm cov teeb meem tseem ceeb nrog kev tshuaj ntsuam xyuas cov xim yog tias tsis yog txhua txheej xim ntawm lub tsheb qub yuav tsum muaj raws li cov xim pleev xim thiab cov blemishes.Tsis tas li ntawd, cov qauv ntawm cov cheeb tsam sib txawv tuaj yeem muaj qhov sib txawv.Piv txwv li, cov xim pleev xim rau ntawm lub bumper yuav muaj cov khoom siv thiab cov xim pleev xim.
Cov duab ntu ntu uas pom ntawm cov xim pleev xim yog pom hauv daim duab 1. Plaub txheej yog pom hauv cov duab pom, uas cuam tshuam nrog plaub txheej uas tau txheeb xyuas los ntawm kev tsom xam infrared.
Tom qab daim ntawv qhia tag nrho cov hla ntu, cov txheej txheem ib leeg tau txheeb xyuas siv FTIR cov duab ntawm ntau qhov chaw ncov.Tus neeg sawv cev spectra thiab txuam FTIR cov duab ntawm plaub txheej yog qhia hauv Figs.2. Thawj txheej sib raug rau cov pob tshab acrylic txheej uas muaj cov polyurethane, melamine (ncej ntawm 815 cm-1) thiab styrene.
Qhov thib ob txheej, lub hauv paus (xim) txheej thiab cov txheej ntshiab yog cov tshuaj zoo sib xws thiab muaj acrylic, melamine thiab styrene.
Txawm hais tias lawv zoo sib xws thiab tsis muaj qhov tshwj xeeb pigment peaks tau raug txheeb xyuas, cov spectra tseem qhia qhov sib txawv, feem ntau yog hais txog kev siv lub ncov.Txheej 1 spectrum qhia tau hais tias muaj zog peaks ntawm 1700 cm-1 (polyurethane), 1490 cm-1, 1095 cm-1 (CO) thiab 762 cm-1.
Peak intensities nyob rau hauv spectrum ntawm txheej 2 nce ntawm 2959 cm-1 (methyl), 1303 cm-1, 1241 cm-1 (ether), 1077 cm-1 (ether) thiab 731 cm-1.Lub spectrum ntawm txheej txheej sib raug rau lub tsev qiv ntawv spectrum ntawm alkyd resin raws li isophthalic acid.
Lub tsho tiv no zaum kawg ntawm e-coat primer yog epoxy thiab tejzaum nws yog polyurethane.Thaum kawg, cov txiaj ntsig tau zoo ib yam nrog cov feem ntau pom hauv cov xim tsheb.
Kev soj ntsuam ntawm ntau yam khoom hauv txhua txheej tau ua los ntawm kev siv FTIR cov tsev qiv ntawv muag khoom, tsis yog cov ntaub ntawv xim tsheb, yog li thaum qhov sib tw yog tus sawv cev, lawv yuav tsis muaj tseeb.
Kev siv cov ntaub ntawv tsim los rau hom kev tshuaj ntsuam no yuav ua rau pom kev pom txawm tias qhov tsim, qauv thiab xyoo ntawm lub tsheb.
Daim duab 2. Tus Neeg Sawv Cev FTIR spectra ntawm plaub txheej txheej txheem nyob rau hauv ib tug ntoo khaub lig seem ntawm chipped tsheb qhov rooj xim.Cov duab infrared yog tsim los ntawm cov cheeb tsam ncov txuam nrog cov txheej txheem ntawm tus kheej thiab muab tso rau ntawm daim duab video.Cov cheeb tsam liab qhia qhov chaw ntawm tus kheej txheej.Siv lub aperture ntawm 10 x 10 µm2 thiab ib kauj ruam loj ntawm 5 µm, cov duab infrared npog thaj tsam ntawm 370 x 140 µm2.Duab Credit: Thermo Fisher Scientific - Cov Khoom Siv thiab Kev Ntsuam Xyuas Cov Qauv
Ntawm daim duab.3 qhia tau hais tias cov duab yees duab ntawm ntu ntu ntawm cov xim pleev xim, yam tsawg kawg peb txheej yog pom meej.
Infrared cross-sectional dluab paub meej tias muaj peb txheej sib txawv (Fig. 4).Cov txheej txheej sab nrauv yog lub tsho ntshiab, feem ntau yuav yog polyurethane thiab acrylic, uas tau zoo ib yam thaum piv rau cov tsho loj loj hauv cov tsev qiv ntawv forensic coj mus muag.
Txawm hais tias lub spectrum ntawm lub hauv paus (xim) txheej yog heev zoo ib yam li cov ntshiab txheej, nws yog tseem txawv txaus kom paub qhov txawv ntawm txheej txheej.Muaj qhov sib txawv tseem ceeb ntawm qhov sib txheeb ntawm qhov siab tshaj plaws.
Qhov thib peb txheej tuaj yeem yog cov khoom siv bumper nws tus kheej, suav nrog polypropylene thiab talc.Talc tuaj yeem siv los ua cov khoom siv ntxiv rau polypropylene los txhim kho cov qauv ntawm cov khoom.
Ob lub tsho sab nrauv tau zoo ib yam nrog cov siv hauv tsheb xim, tab sis tsis muaj cov xim tshwj xeeb tau pom nyob rau hauv lub tsho tiv no.
Rice.3. Cov yeeb yaj kiab mosaic ntawm ntu ntu ntawm cov xim pleev xim coj los ntawm lub tsheb bumper.Duab credit: Thermo Fisher Scientific - Cov Khoom Siv thiab Kev Ntsuam Xyuas Cov Qauv
Rice.4. Tus neeg sawv cev FTIR spectra ntawm peb cov txheej txheem txheeb xyuas nyob rau hauv ntu ntu ntawm cov xim pleev xim rau ntawm lub bumper.Cov duab infrared yog tsim los ntawm cov cheeb tsam ncov txuam nrog cov txheej txheem ntawm tus kheej thiab muab tso rau ntawm daim duab video.Cov cheeb tsam liab qhia qhov chaw ntawm tus kheej txheej.Siv lub aperture ntawm 10 x 10 µm2 thiab ib kauj ruam loj ntawm 5 µm, cov duab infrared npog thaj tsam ntawm 535 x 360 µm2.Duab Credit: Thermo Fisher Scientific - Cov Khoom Siv thiab Kev Ntsuam Xyuas Cov Qauv
Raman imaging microscopy yog siv los tshuaj xyuas cov ntu ntawm ntu ntu kom tau txais cov ntaub ntawv ntxiv txog tus qauv.Txawm li cas los xij, Raman tsom xam yog qhov nyuaj los ntawm cov fluorescence tawm los ntawm cov qauv.Ntau qhov chaw laser sib txawv (455 nm, 532 nm thiab 785 nm) tau raug sim los ntsuas qhov sib npaug ntawm qhov sib npaug ntawm cov fluorescence siv thiab Raman teeb liab siv.
Rau kev tsom xam cov xim pleev xim rau ntawm lub qhov rooj, qhov txiaj ntsig zoo tshaj plaws yog tau los ntawm lub laser nrog lub wavelength ntawm 455 nm;Txawm hais tias fluorescence tseem muaj, kev kho lub hauv paus tuaj yeem siv los tiv thaiv nws.Txawm li cas los xij, txoj hauv kev no tsis ua tiav ntawm cov txheej txheem epoxy vim tias cov fluorescence tsawg dhau thiab cov khoom raug cuam tshuam rau laser puas.
Txawm hais tias qee lub lasers zoo dua li lwm tus, tsis muaj lasers haum rau epoxy tsom xam.Raman cross-sectional tsom xam cov xim pleev xim rau ntawm lub bumper siv 532 nm laser.Qhov kev pab cuam fluorescence tseem nyob, tab sis tshem tawm los ntawm kev kho qhov hauv paus.
Rice.5. Tus neeg sawv cev Raman spectra ntawm thawj peb txheej ntawm lub tsheb qhov rooj nti qauv (txoj cai).Plaub txheej (epoxy) tau ploj thaum lub sij hawm tsim cov qauv.Cov spectra tau pib kho kom tshem tawm cov nyhuv fluorescence thiab sau los ntawm 455 nm laser.Ib cheeb tsam ntawm 116 x 100 µm2 tau tshwm sim siv pixel loj ntawm 2 µm.Hla ntu video mosaic (sab laug sab laug).Multidimensional Raman Curve Resolution (MCR) daim duab hla ntu (hauv qab sab laug).Duab Credit: Thermo Fisher Scientific - Cov Khoom Siv thiab Kev Ntsuam Xyuas Cov Qauv
Raman tsom xam ntawm ib ntu ntawm ib daim ntawm lub tsheb qhov rooj xim yog qhia hauv daim duab 5;cov qauv no tsis qhia cov txheej txheem epoxy vim nws tau ploj thaum npaj.Txawm li cas los xij, txij li Raman tsom xam ntawm cov txheej txheem epoxy tau pom tias muaj teeb meem, qhov no tsis yog qhov teeb meem.
Lub xub ntiag ntawm styrene dominates nyob rau hauv Raman spectrum ntawm txheej 1, thaum lub ncov carbonyl muaj zog tsawg dua nyob rau hauv IR spectrum.Muab piv rau FTIR, Raman tsom xam qhia qhov sib txawv tseem ceeb hauv cov spectra ntawm thawj thiab thib ob txheej.
Qhov ze tshaj Raman phim rau lub hauv paus lub tsho tiv no yog perylene;Txawm hais tias tsis yog ib qho kev sib tw, perylene derivatives paub tias siv cov xim hauv cov xim tsheb, yog li nws tuaj yeem sawv cev rau cov xim hauv cov xim txheej.
Qhov saum npoo spectra tau zoo ib yam nrog isophthalic alkyd resins, txawm li cas los xij lawv kuj tau kuaj pom muaj titanium dioxide (TiO2, rutile) hauv cov qauv, uas qee zaum nyuaj rau kuaj nrog FTIR, nyob ntawm qhov kev txiav tawm spectral.
Rice.6. Tus neeg sawv cev Raman spectrum ntawm ib qho piv txwv ntawm cov xim pleev xim rau ntawm lub bumper (txoj cai).Cov spectra tau pib kho kom tshem tawm cov nyhuv fluorescence thiab sau nrog 532 nm laser.Ib cheeb tsam ntawm 195 x 420 µm2 tau tshwm sim siv pixel loj ntawm 3 µm.Hla ntu video mosaic (sab laug sab laug).Raman MCR daim duab ntawm ib feem hla ntu (sab laug sab).Duab credit: Thermo Fisher Scientific - Cov Khoom Siv thiab Kev Ntsuam Xyuas Cov Qauv
Ntawm daim duab.6 qhia cov txiaj ntsig ntawm Raman tawg ntawm ib ntu ntawm cov xim pleev xim rau ntawm lub bumper.Ib txheej ntxiv (txheej txheej 3) tau tshawb pom uas tsis tau pom yav dhau los los ntawm FTIR.
Qhov ze tshaj plaws rau txheej txheej yog copolymer ntawm styrene, ethylene thiab butadiene, tab sis kuj muaj pov thawj ntawm qhov muaj qhov tsis paub ntxiv, raws li pov thawj los ntawm lub ncov me me uas tsis paub meej carbonyl.
Lub spectrum ntawm lub hauv paus tsho tiv no yuav cuam tshuam cov muaj pes tsawg leeg ntawm cov xim, txij li thaum lub spectrum sib haum mus rau ib co ntawm cov phthalocyanine compound siv raws li cov xim.
Yav dhau los tsis paub txheej yog nyias heev (5 µm) thiab ib feem ntawm carbon thiab rutile.Vim lub thickness ntawm cov txheej no thiab qhov tseeb tias TiO2 thiab carbon yog ib qho nyuaj rau ntes nrog FTIR, nws tsis yog xav tsis thoob tias lawv tsis tau kuaj los ntawm IR tsom xam.
Raws li cov txiaj ntsig ntawm FT-IR, plaub txheej (cov khoom siv hauv lub bumper) tau pom tias yog polypropylene, tab sis Raman tsom xam kuj pom tias muaj qee cov pa roj carbon.Txawm hais tias lub xub ntiag ntawm talc pom nyob rau hauv FITR tsis tuaj yeem txiav txim siab, kev txheeb xyuas qhov tseeb tsis tuaj yeem ua tau vim tias qhov sib thooj Raman ncov me dhau.
Automotive xim yog cov sib xyaw ua ke ntawm cov khoom xyaw, thiab thaum qhov no tuaj yeem muab ntau cov ntaub ntawv txheeb xyuas, nws kuj ua rau kev tsom xam yog qhov nyuaj.Xim nti cov cim tuaj yeem kuaj pom tau zoo siv Nicolet RaptIR FTIR microscope.
FTIR yog cov txheej txheem kev tshuaj xyuas tsis muaj kev puas tsuaj uas muab cov ntaub ntawv tseem ceeb ntawm ntau txheej txheej thiab cov khoom ntawm cov xim tsheb.
Tsab ntawv xov xwm no tham txog kev tsom xam spectroscopic ntawm cov xim pleev xim, tab sis kev tsom xam ntau dua ntawm cov txiaj ntsig, txawm tias los ntawm kev sib piv ncaj qha nrog cov neeg xav tias tsheb lossis los ntawm cov ntaub ntawv tshwj xeeb spectral, tuaj yeem muab cov ntaub ntawv meej dua kom phim cov pov thawj rau nws qhov chaw.