摘 要:油漆碎片是交通肇事等案件中中最為常見的物證之一,通過對現(xiàn)場不同位置提取的油漆物證的比對檢驗,可以為案件的定性和偵破提供線索和方向,為案(事)件定罪量刑提供有說服力的法庭證據(jù)。利用漆膜斷面切片結(jié)合紅外顯微鏡進(jìn)行觀察,一舉兩得,將油漆分層和有機(jī)成分檢測一次性解決。能譜儀具有操作簡便、快速、元素定性準(zhǔn)確的特點,在掃描電鏡下可以對油漆中的元素成分進(jìn)行同步測量,因此掃描電鏡/能譜儀在油漆物證的無機(jī)填料檢驗中具有不可替代的作用。
關(guān)鍵詞:SEM 顯微紅外 微量物證
中圖分類號:D918.93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(c)-0247-02
油漆碎片是交通肇事等案件中中最為常見的物證之一,通過對現(xiàn)場不同位置提取的油漆物證的比對檢驗,可以為案件的定性和偵破提供線索和方向,為案(事)件定罪量刑提供有說服力的法庭證據(jù)。市場上常用車漆的結(jié)構(gòu)一般分為四層,漆層從油漆表面至金屬載體依次分為罩光層、色漆層、中間涂層、底漆層。各層油漆又由主要成膜物質(zhì)(油脂,樹脂)、次要成膜物質(zhì)(顏料,填料)、輔助成膜物質(zhì)(助劑)和揮發(fā)物質(zhì)(溶劑,稀釋劑)組成[1]。
根據(jù)油漆的特點,我們一般從油漆分層,有機(jī)成分和無機(jī)填料這三個方面來進(jìn)行檢測。油漆漆膜層次厚度的觀察,以前主要利用掃描電鏡/能譜儀進(jìn)行檢測[2]。雖然掃描電鏡具有放大倍數(shù)高、分辨率高、景深大等特點,;但由于各層油漆之間可能并無明顯的形貌差異,要想對油漆的分層厚度和填料粒度用電鏡觀察,對制樣要求比較高。一般要選擇金相制樣才能得到比較好的結(jié)果。而很多證據(jù)是微量的,盡可能的要求無損檢測。所以本文選擇的方法是用漆膜斷面切片結(jié)合紅外顯微鏡進(jìn)行觀察,一舉兩得,將油漆分層和有機(jī)成分檢測一次性解決。能譜儀具有操作簡便、快速、元素定性準(zhǔn)確的特點,在掃描電鏡下可以對油漆中的元素成分進(jìn)行同步測量,因此掃描電鏡/能譜儀在油漆物證的無機(jī)填料檢驗中具有不可替代的作用[3]。本文利用紅外顯微鏡和掃描電鏡/能譜儀,從膜厚,漆膜的有機(jī)組分,漆膜的無機(jī)填料三個方面對油漆樣品進(jìn)行分層分析,在油漆物證比對方面得出了較為理想的結(jié)果。
1 實驗部分
1.1 試劑與儀器
儀器:S-4700冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡(日本HITACHI公司)、能譜儀(美國EDAX公司),NicoletiN10傅里葉紅外顯微光譜儀(美國賽默飛公司),F(xiàn)inesse325切片機(jī)日本HITACHI真空鍍膜機(jī)。
樣品:現(xiàn)場提取的四份紫色珠光漆油漆板。編號為JC(檢材)、YB1(樣本1)、YB2(樣本2)、YB3(樣本3)。
1.2 實驗方法
清理油漆表面,在體視顯微鏡下,用手術(shù)刀將漆面和基材小心剝離,用切片機(jī)進(jìn)行切片,厚度為15μm。用鹽片將切片固定于紅外樣品池中。調(diào)節(jié)樣品臺的高度,在150倍的放大條件下,能看到油漆明顯分層。優(yōu)化光譜信號,分析條件采用MCT/A檢測器,掃描次數(shù)64次,掃描范圍4000~650 cm-1,分辨率8 cm-1。每個油漆樣品在每層漆膜取5~6個小范圍測試,用重現(xiàn)次數(shù)大于3的譜圖作為該層漆膜的特征譜圖。對剝離掉漆膜的基材也做紅外反射,確定沒有漆膜殘留。
做好顯微紅外檢測的樣品切片,取出固定在導(dǎo)電膠上,準(zhǔn)備EDS的檢測。實驗條件:加速電壓15 kV,工作距離12 mm。將固定在導(dǎo)電膠上的檢材和樣本切片放入真空鍍膜儀鍍金膜,厚度大致在10 nm左右。然后將樣品放入掃描電鏡樣品倉中,逐層做X射線能譜分析,結(jié)果記錄見表2。
2 結(jié)果與討論
2.1 紅外光譜分析
將制備好的檢材和樣本置于紅外顯微鏡下,用白光對油漆的層數(shù)和分層顏色進(jìn)行初步的觀察,可以確定檢材和對照樣本均可分為四層。根據(jù)觀察結(jié)果和聯(lián)系市場上常用車漆的結(jié)構(gòu),我們將四層漆層從油漆表面至金屬載體依次分為罩光層、色漆層、中間涂層、底漆層。根據(jù)比對檢材和樣本的照片,檢材和樣本1的各層漆膜厚度比較類似(圖1)。
將制備好的檢材和樣本切片置于紅外顯微鏡下,對每個樣品的四層漆膜做紅外透射分析,根據(jù)紅外譜圖結(jié)果,檢材和樣本油漆確由四層不同的物質(zhì)組成(圖2)。圖3是檢材和樣本中間涂層的紅外比對圖,不管是在高波數(shù)區(qū),還是在指紋區(qū),檢材和樣本1的光譜都比較類似。將每個樣品的四層漆層紅外譜圖分別繼續(xù)做一一比對,結(jié)果還是證明檢材和樣本1比較類似。
2.2 能譜結(jié)果分析
相對較薄的罩光漆和色漆層在制樣過程中容易變形,中間涂層因為較厚,變形程度較輕,將檢材和樣本切片的白光電子照片用儀器本身自帶的測量軟件進(jìn)行中間涂層厚度的測量,結(jié)果見表1??紤]到切片時候的變形可能和軟件的測量誤差,樣本1比起其他兩個來,更接近檢材。
能譜分析的結(jié)果更加證明了檢材和樣本1的類似。在能譜測得的元素中,檢材的中間涂層中有比較特征的S元素,而S元素也出現(xiàn)在了樣本1的中間涂層中。檢材和樣本各層漆膜EDS結(jié)果比對見表2。
3 結(jié)論
由于紅外顯微鏡的掃描范圍是4000~650 cm-1,比普通紅外掃描范圍4000~400 cm-1小,在紅外光譜指紋區(qū)的分析方面有它的局限性,因此單用紅外光譜對油漆物證進(jìn)行定性分析,不足以下鑒定結(jié)論。結(jié)合掃描電鏡光電子能譜儀進(jìn)一步測定各層漆膜的無機(jī)元素的種類和含量,兩種方法結(jié)論一致才能給出準(zhǔn)確的鑒定結(jié)論[4]。
紅外顯微鏡與掃描電鏡光電子能譜儀這兩種檢測儀器比較常見,在分析時候不需要額外的試劑,對環(huán)境能做到零污染,對樣品幾乎做到了零損耗。對于樣品來說,前處理簡單,避免了繁瑣的制樣步驟。一次制樣,就能滿足全部測試。最明顯的優(yōu)點是分析時間短,準(zhǔn)確度高,作為無損檢驗,可以滿足保留物證用于法庭作證的特殊需要。這種紅外能譜組合的分析方法在實際案例分析中應(yīng)用效果令人滿意。這種高效綠色環(huán)保的檢測方法不僅適用于油漆分析,而且還可推廣應(yīng)用于其他多種微量物證的分析。
參考文獻(xiàn)
[1]王繼芬,張淑芳,張桂霞.微量物證在交通事故處理中的應(yīng)用[J].廣東公安科技,2008(4):40-44.
[2]裴茂清,肖翔,郭海榮,等.SEM/EDS在多層油漆檢驗中的應(yīng)用[J].廣東公安科技,2010(1):27-28.
[3]冷泠,權(quán)養(yǎng)科,孫振文,等.SEM檢驗漆膜厚度鑒別同種顏色的汽車油漆[J].刑事技術(shù),2010(1):16-19.
[4]李蕾,張保華.交通肇事案件中微量油漆物證的同性鑒定[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報,2007,29(3):18-20.
①作者簡介:蔣蕓(1979—),女,江蘇蘇州人,實驗師,碩士學(xué)位,主要從事光譜分析工作。0512-65880382,E-mail:jiangyun@suda.edu.cn。
通訊作者:楊婭(1978—),女,江蘇蘇州,碩士,蘇州大學(xué)司法鑒定所,主檢法醫(yī)師,從事毒物鑒定和法醫(yī)教學(xué)。郵箱:yangya@suda.edu.cn。