Tejribäňizi gowulandyrmak üçin gutapjyklary ulanýarys.Bu sahypa göz aýlamagy dowam etdirmek bilen, gutapjyklary ulanmagymyza razylaşýarsyňyz.Köp maglumat.
Trafficol heläkçiligi habar berlende we ulaglaryň biri wakanyň bolan ýerinden çykanda, kazyýet barlaghanalaryna köplenç subutnamalary dikeltmek tabşyrylýar.
Galyndy subutnamalar döwülen aýna, döwülen faralar, çyralar ýa-da bamperler, şeýle hem skid bellikleri we boýag galyndylaryny öz içine alýar.Ulag haýsydyr bir jisim ýa-da adam bilen çaknyşanda, reňk tegmiller ýa-da çipler görnüşinde geçer.
Awtoulag boýagy, adatça, köp gatlakda ulanylýan dürli maddalaryň çylşyrymly garyndysydyr.Bu çylşyrymlylyk derňewi çylşyrymlaşdyrsa-da, ulagy kesgitlemek üçin potensial möhüm maglumatlary berýär.
“Raman” mikroskopiýasy we “Furyer” infragyzyl infragyzyl (FTIR) şular ýaly meseleleri çözmek we umumy örtük gurluşynda belli bir gatlaklary weýran etmeýän derňewi ýeňilleşdirmek üçin ulanyp boljak esasy usullardan biridir.
Boýag çipiniň derňewi gözegçilik nusgalary bilen gönüden-göni deňeşdirilip bilinjek ýa-da ulagyň ýasalyşyny, modelini we ýylyny kesgitlemek üçin maglumatlar bazasy bilen bilelikde ulanylyp bilinjek spektral maglumatlar bilen başlaýar.
Kanadanyň Korollyk polisiýasy (RCMP) şeýle maglumatlar binýadyny, Boýag maglumatlary soragy (PDQ) maglumat bazasyny saklaýar.Maglumat bazasyny goldamak we giňeltmek üçin gatnaşýan kazyýet barlaghanalaryna islän wagtyňyz girip bilersiňiz.
Bu makala derňew işiniň ilkinji ädimine ünsi jemleýär: FTIR we Raman mikroskopiýasy arkaly boýag çiplerinden spektral maglumatlary ýygnamak.
FTIR maglumatlary Termo Scientific ™ Nicolet ™ RaptIR ™ FTIR mikroskopy arkaly ýygnaldy;doly Raman maglumatlary Termo Scientific ™ DXR3xi Raman mikroskopy arkaly ýygnaldy.Boýag çipleri awtoulagyň zeper ýeten böleklerinden alyndy: biri gapy panelinden, beýlekisi bamperden.
Kesgitli nusgalary dakmagyň adaty usuly olary epoksi bilen zyňmakdyr, ýöne rezin nusga aralaşsa, derňewiň netijelerine täsir edip biler.Munuň öňüni almak üçin boýag bölekleri iki poli (tetrafluoroetilen) (PTFE) kesişýän ýerine ýerleşdirildi.
Derňewden ozal boýag çipiniň kesiş bölümi PTFE-den el bilen bölünip, çip bariý floridiniň (BaF2) penjiresine ýerleşdirildi.FTIR kartalaşdyrmak 10 x 10 µm2 draýwer, optimallaşdyrylan 15x obýektiw we kondensator we 5 µm aralyk ulanyp, geçiriş tertibinde geçirildi.
Şol nusgalar yzygiderlilik üçin Raman derňewi üçin ulanyldy, ýogsa inçe BaF2 penjire kesişiniň zerurlygy ýok.BaF2-iň 242 sm-1 derejesinde Raman depesiniň bardygyny bellemelidiris, käbir spektrlerde gowşak pik hökmünde görüp bolýar.Signal boýag çybyklary bilen baglanyşykly bolmaly däldir.
2 µm we 3 µm şekilli piksel ululyklaryny ulanyp, Raman suratlaryny alyň.Spektral derňew esasy komponentleriň iň ýokary derejelerinde geçirildi we kesgitlemek prosesi täjirçilik taýdan elýeterli kitaphanalar bilen deňeşdirilende köp komponentli gözlegler ýaly usullary ulanmak arkaly kömek edildi.
Tüwi.1. Adaty dört gatly awtoulag boýag nusgasynyň diagrammasy (çepde).Maşynyň gapysyndan (sagda) alnan reňk çipleriniň kesişýän wideo mozaikasy.Surat karzy: Termo Fişer ylmy - materiallar we gurluş derňewi
Bir nusgadaky boýag gatlaklarynyň sany dürli-dürli bolup bilse-de, nusgalar adatça takmynan dört gatlakdan durýar (1-nji surat).Metal substrata gönüden-göni ulanylýan gatlak, metaly daşky gurşawdan goramaga hyzmat edýän we soňraky boýag gatlaklary üçin berkitme bolup hyzmat edýän elektroforetiki primeriň (takmynan 17-25 mk) gatlagydyr.
Indiki gatlak, indiki boý gatlaklarynyň tekiz ýüzüni üpjün etmek üçin goşmaça primer, putty (takmynan 30-35 mikron).Soňra esasy boýag pigmentinden ybarat esasy palto ýa-da esasy palto (takmynan 10-20 µm) gelýär.Iň soňky gatlak aç-açan gorag gatlagydyr (takmynan 30-50 mikron galyňlykda), bu hem ýalpyldawuk görnüşi üpjün edýär.
Boýag yzlaryny derňemek bilen baglanyşykly esasy meseleleriň biri, asyl ulagyň üstündäki boýag gatlaklarynyň hökmany suratda boýag çipleri we kemçilikleri hökmünde ýoklugydyr.Mundan başga-da, dürli sebitlerden alnan nusgalarda dürli kompozisiýalar bolup biler.Mysal üçin, bamperdäki boýag çipleri bamper materialyndan we boýagdan ybarat bolup biler.
Boýag çipiniň görünýän kesiş şekili 1-nji suratda görkezilýär. Infragyzyl derňew bilen kesgitlenen dört gatlak bilen arabaglanyşykda görünýän şekilde dört gatlak görünýär.
Crosshli kesiş bölümini kartalaşdyrandan soň, dürli ýokary derejeli FTIR şekilleri ulanyp, aýratyn gatlaklar kesgitlenildi.Dört gatlagyň wekil spektrleri we baglanyşykly FTIR şekilleri Şekillerde görkezilýär.2. Birinji gatlak poliuretandan, melaminden (iň ýokary derejesi 815 sm-1) we stiroldan ybarat aç-açan akril örtüge laýyk gelýär.
Ikinji gatlak, esasy (reňk) gatlagy we açyk gatlak himiki taýdan meňzeş we akril, melamin we stiroldan durýar.
Meňzeş we pigment pikleri kesgitlenmedik hem bolsa, spektrler henizem pik intensiwligi taýdan tapawutlary görkezýär.1-nji gatlak spektri 1700 sm-1 (poliuretan), 1490 sm-1, 1095 sm-1 (CO) we 762 sm-1 has güýçli pikleri görkezýär.
2-nji gatlagyň spektrindäki iň ýokary intensiwligi 2959 sm-1 (metil), 1303 sm-1, 1241 sm-1 (efir), 1077 sm-1 (efir) we 731 sm-1 ýokarlanýar.Surfaceer gatlagynyň spektri izoftal turşusyna esaslanýan alkid reziniň kitaphanasynyň spektrine laýyk gelýär.
Elektron palto primeriniň iň soňky palto epoksi we ähtimal poliuretandyr.Netijede, netijeler awtoulag reňklerinde köplenç tapylanlara laýyk geldi.
Her gatlakdaky dürli komponentleriň seljermesi awtoulag reňk maglumat bazalaryny däl-de, täjirçilik taýdan elýeterli FTIR kitaphanalarynyň kömegi bilen geçirildi, şonuň üçin oýunlar wekilçilikli bolsa-da, mutlak bolup bilmez.
Derňewiň bu görnüşi üçin döredilen maglumatlar binýadyny ulanmak, hatda ulagyň öndürilişiniň, modeliniň we ýylynyň görnükliligini ýokarlandyrar.
Surat 2. Çekilen awtoulag gapysynyň boýagynyň kesişýän dört kesgitlenen gatlagynyň wekili FTIR spektri.Infragyzyl şekiller aýratyn gatlaklar bilen baglanyşykly iň ýokary sebitlerden emele gelýär we wideo şekiliniň üstünde goýulýar.Gyzyl ýerler aýratyn gatlaklaryň ýerleşişini görkezýär.10 x 10 µm2 we basgançak ululygy 5 µm bolan infragyzyl şekil 370 x 140 µm2 meýdany tutýar.Surat karzy: Termo Fişer ylmy - materiallar we gurluş derňewi
Injirde.3-de bamper boýag çipleriniň kesiminiň wideo şekili görkezilýär, azyndan üç gatlak aýdyň görünýär.
Infragyzyl kesim şekilleri üç dürli gatlagyň bardygyny tassyklaýar (4-nji surat).Daşarky gatlak, täjirçilik kazyýet kitaphanalarynda arassa palto spektrleri bilen deňeşdirilende yzygiderli açyk palto, ähtimal poliuretan we akril.
Esasy (reňk) örtügiň spektri açyk örtük bilen gaty meňzeş bolsa-da, daşarky gatlakdan tapawutlanmak üçin henizem tapawutlanýar.Peýkalaryň otnositel intensiwliginde düýpli tapawutlar bar.
Üçünji gatlak polipropilenden we talkdan ybarat bamper materialynyň özi bolup biler.Talc, materialyň gurluş aýratynlyklaryny ýokarlandyrmak üçin polipropilen üçin güýçlendiriji doldurgyç hökmünde ulanylyp bilner.
Daşky paltolaryň ikisi-de awtoulag boýagynda ulanylýanlara laýyk gelýärdi, ýöne asma paltoda hiç hili pigment pikleri kesgitlenmedi.
Tüwi.3. Awtoulag bamperinden alnan boýag çipleriniň kesiş böleginiň wideo mozaikasy.Surat karzy: Termo Fişer ylmy - materiallar we gurluş derňewi
Tüwi.4. Bamperdäki boýag çipleriniň kesişýän ýerinde kesgitlenen üç gatly wekil FTIR spektri.Infragyzyl şekiller aýratyn gatlaklar bilen baglanyşykly iň ýokary sebitlerden emele gelýär we wideo şekiliniň üstünde goýulýar.Gyzyl ýerler aýratyn gatlaklaryň ýerleşişini görkezýär.10 x 10 µm2 we basgançak ululygy 5 µm bolan infragyzyl şekil 535 x 360 µm2 meýdany tutýar.Surat karzy: Termo Fişer ylmy - materiallar we gurluş derňewi
Raman şekillendiriş mikroskopiýasy, nusga barada goşmaça maglumat almak üçin bir topar kesimleri derňemek üçin ulanylýar.Şeýle-de bolsa, “Raman” derňewi, nusgadan çykýan floresan bilen çylşyrymly.Floresan intensiwligi bilen Raman signalynyň intensiwliginiň arasyndaky deňagramlylygy bahalandyrmak üçin birnäçe dürli lazer çeşmeleri (455 nm, 532 nm we 785 nm) synag edildi.
Gapylardaky boýag çiplerini seljermek üçin iň oňat netijeler tolkun uzynlygy 455 nm bolan lazer bilen alynýar;floresan henizem bar bolsa-da, oňa garşy durmak üçin esasy düzediş ulanylyp bilner.Şeýle-de bolsa, bu çemeleşme epoksi gatlaklarda üstünlikli bolmady, sebäbi floresan gaty çäkli we material lazer zeperine sezewar bolup biler.
Käbir lazerler beýlekilerden has gowy bolsa-da, epoksi derňewi üçin hiç bir lazer laýyk däl.Raman, 532 nm lazer ulanyp, bamperdäki boýag çipleriniň kesişme derňewi.Floresan goşant henizem bar, ýöne esasy düzediş bilen aýrylýar.
Tüwi.5. Awtoulag gapysynyň çip nusgasynyň (sagda) ilkinji üç gatynyň wekili Raman spektri.Dördünji gatlak (epoksi) nusga öndürilende ýitdi.Spektrler, floresan täsirini aýyrmak üçin düzedildi we 455 nm lazer bilen ýygnaldy.116 x 100 µm2 meýdany 2 µm piksel ululygy bilen görkezildi.Kesgitli wideo mozaikasy (ýokarky çepde).Köp ölçegli Raman egrilik çözgüdi (MCR) kesiş şekili (aşaky çep).Surat karzy: Termo Fişer ylmy - materiallar we gurluş derňewi
Awtoulag gapysynyň boýagynyň bir böleginiň kesişiniň Raman derňewi 5-nji suratda görkezilýär;bu nusga epoksi gatlagyny görkezmeýär, sebäbi taýýarlyk wagtynda ýitirildi.Şeýle-de bolsa, Raman epoksi gatlagynyň seljermesiniň kynçylyklydygy sebäpli, bu mesele hasaplanmady.
1-nji gatyň Raman spektrinde stirolyň bolmagy agdyklyk edýär, karbonil depesi bolsa IR spektrine garanyňda has güýçli.FTIR bilen deňeşdirilende, Raman derňewi birinji we ikinji gatlaklaryň spektrinde düýpli tapawutlary görkezýär.
Esasy palto bilen iň ýakyn Raman oýny perilendir;takyk gabat gelmese-de, perilen önümleriniň awtoulag boýagynda pigmentlerde ulanylýandygy mälimdir, şonuň üçin reňk gatlagynda pigmenti aňladyp biler.
Surfaceerüsti spektrler izoftalik alkid rezinlerine laýyk gelýärdi, ýöne spektral kesilmegine baglylykda FTIR bilen kesgitlemek käwagt kyn bolan nusgalarda titanium dioksidiniň (TiO2, rutile) bardygyny hem anykladylar.
Tüwi.6. Bamperdäki (sagda) boýag çipleriniň nusgasynyň wekili Raman spektri.Spektrler floresan täsirini aýyrmak üçin düzedildi we 532 nm lazer bilen ýygnaldy.3 xm piksel ululygy bilen 195 x 420 µm2 meýdany görkezildi.Kesgitli wideo mozaikasy (ýokarky çepde).Bölekleýin kesişiň Raman MCR şekili (aşaky çep).Surat karzy: Termo Fişer ylmy - materiallar we gurluş derňewi
Injirde.6, Raman bamperde boýag çipleriniň kesişýän ýeriniň ýaýramagynyň netijelerini görkezýär.FTIR tarapyndan öň tapylmadyk goşmaça gatlak (3-nji gatlak) tapyldy.
Daşarky gatlaga iň ýakynlygy, stirol, etilen we butadieniň kopolimeridir, ýöne goşmaça näbelli bir komponentiň bardygyna-da subutnama bar, kiçijik düşündirip bolmaýan karbonil depesi.
Esasy paltanyň spektri pigmentiň düzümini görkezip biler, sebäbi spektr pigment hökmünde ulanylýan ftalosýanin birleşmesine belli bir derejede laýyk gelýär.
Öň näbelli gatlak gaty inçe (5 µm) we bölekleýin ugleroddan we rutilden durýar.Bu gatlagyň galyňlygy we TiO2 we uglerodyň FTIR bilen ýüze çykarylmagynyň kynlygy sebäpli, IR derňewi arkaly tapylmandygy geň däldir.
FT-IR netijelerine görä, dördünji gatlak (bamper materialy) polipropilen diýlip kesgitlenildi, ýöne Raman derňewi käbir uglerodyň bardygyny hem görkezdi.FITR-de syn edilýän talgyň bardygyny aradan aýyryp bolmaýandygyna garamazdan, degişli Raman depesi gaty az bolany üçin takyk şahsyýet kesgitläp bolmaz.
Awtoulag boýaglary ingredientleriň çylşyrymly garyndysy bolup, bu köp kesgitleýji maglumatlary berip bilýän hem bolsa, derňewi hem kynlaşdyrýar.Boýag çip belliklerini Nicolet RaptIR FTIR mikroskopy arkaly netijeli tapyp bolýar.
FTIR, awtoulag boýagynyň dürli gatlaklary we bölekleri barada peýdaly maglumatlary berýän weýran ediji derňew usulydyr.
Bu makalada boýag gatlaklarynyň spektroskopiki derňewi ara alnyp maslahatlaşylýar, ýöne netijeleri has jikme-jik seljermek, şübheli ulaglar bilen göni deňeşdirmek ýa-da aýratyn spektral maglumat bazalary arkaly subutnamalary çeşmesine laýyk getirmek üçin has takyk maglumat berip biler.
Iş wagty: Fewral-07-2023