nûçe

Em ji bo baştirkirina ezmûna we çerezan bi kar tînin. Bi berdewamiya geroka vê malperê, hûn bi karanîna me ya çerezan razî dibin. Zêdetir agahî.
Dema ku qezayek trafîkê tê ragihandin û yek ji wesayîtan cihê bûyerê diterikîne, laboratuarên dadwerî bi gelemperî bi berhevkirina delîlan têne erkdarkirin.
Delîlên mayî cama şikestî, roniyên pêş, çirayên paşîn, an tamponên şikestî, û her weha şopên şemitandinê û bermayiyên boyaxê ne. Dema ku wesayîtek li tiştekî an kesekî dixe, îhtîmal e ku boyax bi şiklê lekeyan an perçeyan veguheze.
Boyaxa otomobîlan bi gelemperî tevlîheviyeke tevlihev a pêkhateyên cuda ye ku di gelek tebeqeyan de tê sepandin. Her çend ev tevlihevî analîzê tevlihev bike jî, ew di heman demê de gelek agahiyên potansiyel girîng ji bo nasnameya wesayîtan peyda dike.
Mîkroskopiya Raman û veguherîna Fourier a înfrared (FTIR) hin ji teknîkên sereke ne ku dikarin ji bo çareserkirina pirsgirêkên weha û hêsankirina analîza ne-wêranker a tebeqeyên taybetî di avahiya giştî ya pêçanê de werin bikar anîn.
Analîza çîpa boyaxê bi daneyên spektral dest pê dike ku dikarin rasterast bi nimûneyên kontrolê re werin berhev kirin an jî bi hev re bi databasekê re werin bikar anîn da ku çêker, model û sala wesayîtê were destnîşankirin.
Polîsê Siwarî yê Qraliyeta Kanadayî (RCMP) yek ji van databasan, databasa Paint Data Query (PDQ), diparêze. Ji bo parastin û berfirehkirina databasê, di her kêliyê de dikarin bigihîjin laboratuarên dadwerî yên beşdar.
Ev gotar li ser gava yekem a pêvajoya analîzê disekine: berhevkirina daneyên spektral ji çîpên boyaxê bi karanîna mîkroskopiya FTIR û Raman.
Daneyên FTIR bi mîkroskopa Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR hatin berhevkirin; daneyên Raman ên temam bi mîkroskopa Raman a Thermo Scientific™ DXR3xi hatin berhevkirin. Perçeyên boyaxê ji beşên zirardar ên otomobîlê hatin girtin: yek ji panela derî, ya din jî ji bumperê.
Rêbaza standard a girêdana nimûneyên ber bi xaçerêyî ve ew e ku ew bi epoksî werin rijandin, lê heke rezîn bikeve nav nimûneyê, dibe ku encamên analîzê bandor bibin. Ji bo pêşîgirtina li vê yekê, perçeyên boyaxê di navbera du pelên polî(tetrafluoroetîlen) (PTFE) de li ser xaçerêyekê hatin danîn.
Berî analîzê, xaçerêya çîpa boyaxê bi destan ji PTFEyê hate veqetandin û çîp li ser pencereyeke baryûm florîd (BaF2) hate danîn. Nexşerêya FTIR di moda veguhastinê de bi karanîna vebûneke 10 x 10 µm2, objektîfek û kondenserek 15x a çêtirkirî, û pitcheke 5 µm hate kirin.
Her çend perçeya xaçerêya pencereya BaF2 ya zirav ne hewce be jî, heman nimûne ji bo analîza Raman hatin bikar anîn. Hêjayî gotinê ye ku BaF2 xwedî lûtkeya Raman a 242 cm-1 e, ku di hin spektran de dikare wekî lûtkeyek qels were dîtin. Divê sînyal bi perçeyên boyaxê ve neyê girêdan.
Wêneyên Raman bi karanîna mezinahîyên pîkselên wêneyê yên 2 µm û 3 µm bi dest bixin. Analîza spektral li ser lûtkeyên pêkhateyên sereke hate kirin û pêvajoya nasnameyê bi karanîna teknîkên wekî lêgerînên pir-pêkhateyî li gorî pirtûkxaneyên bazirganî yên berdest hate alîkar kirin.
Birinc. 1. Nexşeya nimûneyeke boyaxa otomobîlê ya çar-qatî ya tîpîk (çep). Mozaîka vîdyoyî ya xaçerêyî ya perçeyên boyaxê yên ji deriyê otomobîlekê hatine girtin (rast). Jêdera Wêneyê: Thermo Fisher Scientific - Analîza Materyal û Avahiyî
Her çend hejmara qatên perçikên boyaxê di nimûneyekê de cûda bibe jî, nimûne bi gelemperî ji nêzîkî çar qatan pêk tên (Wêne 1). Qata ku rasterast li ser substrata metalî tê sepandin, qatek ji bingeha elektroforetîk e (bi qasî 17-25 µm stûr) ku ji bo parastina metalê ji jîngehê û wekî rûyek montajê ji bo qatên boyaxê yên paşîn kar dike.
Qata din boyaxa bingehîn a zêde, putty (bi qasî 30-35 mîkron stûr) e da ku ji bo rêzeya qatên boyaxê yên din rûyek nerm peyda bike. Piştre qata bingehîn an qata bingehîn (bi qasî 10-20 µm stûr) tê ku ji rengdêra boyaxa bingehîn pêk tê. Qata dawîn qatek parastinê ya zelal e (bi qasî 30-50 mîkron stûr) ku di heman demê de qedîmek biriqandî peyda dike.
Yek ji pirsgirêkên sereke yên analîza şopa boyaxê ew e ku ne hewce ye ku hemî tebeqeyên boyaxê li ser wesayîta orîjînal wekî perçeyên boyaxê û lekeyan hebin. Wekî din, nimûneyên ji herêmên cûda dibe ku pêkhateyên wan cuda bin. Mînakî, perçeyên boyaxê yên li ser bumperê dikarin ji materyalê bumperê û boyaxê pêk werin.
Wêneya xaçerêyî ya xuya ya çîpeke boyaxê di Şekil 1 de tê nîşandan. Çar tebeqe di wêneya xuya de xuya dibin, ku ev yek bi çar tebeqeyên ku bi analîza înfrared hatine destnîşankirin re têkildar e.
Piştî nexşerêkirina tevahiya beşê xaçerêyî, tebeqeyên ferdî bi karanîna wêneyên FTIR ên deverên lûtkeyê yên cûda hatin destnîşankirin. Spektrên nûner û wêneyên FTIR yên têkildar ên çar tebeqeyan di Şekil 2 de têne nîşandan. Tebeqeya yekem bi pêçek akrîlîk a zelal re têkildar bû ku ji polîuretan, melamînê (lûtkeya li 815 cm-1) û stîrenê pêk dihat.
Çîna duyem, çîna bingehîn (reng) û çîna zelal ji hêla kîmyayî ve dişibin hev û ji akrîlîk, melamîn û stîrenê pêk tên.
Her çend ew dişibin hev û ti lûtkeyên taybetî yên pigmentan nehatine destnîşankirin jî, spektrum hîn jî cûdahiyan nîşan didin, bi taybetî di warê şîddeta lûtkeyê de. Spektrumê Qata 1-ê li 1700 cm-1 (polîuretan), 1490 cm-1, 1095 cm-1 (CO) û 762 cm-1 lûtkeyên bihêztir nîşan dide.
Şîddeta lûtkeyê di spektruma qata 2 de li 2959 cm-1 (metîl), 1303 cm-1, 1241 cm-1 (eter), 1077 cm-1 (eter) û 731 cm-1 zêde dibe. Spektruma qata rûvî bi spektruma pirtûkxaneyê ya rezîna alkîd a li ser bingeha asîda îzoftalîk re têkildar bû.
Qata dawî ya e-coat primer epoxy û dibe ku polîuretanê be. Di dawiyê de, encam bi yên ku bi gelemperî di boyaxên otomobîlan de têne dîtin re lihevhatî bûn.
Analîza pêkhateyên cûda yên di her tebeqeyê de bi karanîna pirtûkxaneyên FTIR-ê yên bazirganî yên berdest hate kirin, ne databasên boyaxa otomobîlan, ji ber vê yekê her çend hevberdan temsîlkar bin jî, dibe ku ew ne mutleq bin.
Bi karanîna databaseke ku ji bo vê celebê analîzê hatiye çêkirin, dê dîtina tewra marqe, model û sala wesayîtê jî zêde bibe.
Wêne 2. Spektrên FTIR yên nûner ên çar tebeqeyên naskirî di beşkirineke xaçerêyî ya boyaxa deriyê otomobîlê ya çîpkirî de. Wêneyên înfrared ji herêmên lûtkeyê yên bi tebeqeyên takekesî ve girêdayî têne çêkirin û li ser wêneya vîdyoyê têne danîn. Herêmên sor cihê tebeqeyên takekesî nîşan didin. Bi karanîna vebûnek 10 x 10 µm2 û mezinahiya gavê 5 µm, wêneya înfrared deverek 370 x 140 µm2 vedihewîne. Krediya Wêneyê: Thermo Fisher Scientific - Analîza Materyal û Avahiyê
Di şekil 3 de wêneyekî vîdyoyî yê perçeyek xaçerê ya çîpên boyaxa bumperê nîşan dide, bi kêmanî sê tebeqe bi zelalî xuya dibin.
Wêneyên xaçerêyî yên înfrared hebûna sê tebeqeyên cuda piştrast dikin (Wêne 4). Tebeqeya derve qatek zelal e, bi îhtîmaleke mezin polîuretanî û akrîlîk e, ku dema ku bi spektrumên qata zelal di pirtûkxaneyên dadwerî yên bazirganî de dihat berhev kirin, ev yek lihevhatî bû.
Her çend spektruma pêçandina bingehîn (reng) pir dişibihe pêçandina zelal, lê dîsa jî ew têra xwe cuda ye ku ji çîna derve were cudakirin. Di şîddeta nisbî ya lûtkeyan de cûdahiyên girîng hene.
Qata sêyem dikare materyalê tamponê bi xwe be, ku ji polîpropîlen û talk pêk tê. Talk dikare wekî dagirtina xurtkirî ji bo polîpropîlenê were bikar anîn da ku taybetmendiyên avahîsaziyê yên materyalê baştir bike.
Her du qatên derve bi yên ku di boyaxa otomobîlan de têne bikar anîn re lihevhatî bûn, lê di qata bingehîn de tu lûtkeyên pîgmentê yên taybetî nehatin dîtin.
Birinc. 3. Mozaîka vîdyoyî ya perçeyek xaçerêyî ya perçeyên boyaxê yên ji tampona otomobîlekê hatine girtin. Krediya wêneyê: Thermo Fisher Scientific - Analîza Materyal û Avahiyî
Birinc. 4. Spektrên FTIR yên nûner ên sê tebeqeyên diyarkirî di beşkirinek xaçerêyî ya çîpên boyaxê de li ser bumperekê. Wêneyên înfrared ji herêmên lûtkeyê yên bi tebeqeyên takekesî ve girêdayî têne çêkirin û li ser wêneya vîdyoyê têne danîn. Herêmên sor cihê tebeqeyên takekesî nîşan didin. Bi karanîna vebûnek 10 x 10 µm2 û mezinahiya gavê 5 µm, wêneya înfrared deverek 535 x 360 µm2 vedihewîne. Krediya Wêneyê: Thermo Fisher Scientific - Analîza Materyal û Avahiyê
Mîkroskopiya wênekêşiya Raman ji bo analîzkirina rêzeçarçikên xaçerêyî tê bikar anîn da ku agahdariyên zêdetir li ser nimûneyê werin bidestxistin. Lêbelê, analîza Raman ji ber fluoresansa ku ji hêla nimûneyê ve tê derxistin tevlihev dibe. Çend çavkaniyên lazerê yên cûda (455 nm, 532 nm û 785 nm) hatin ceribandin da ku hevsengiya di navbera şîdeta fluoresansê û şîdeta sînyala Raman de were nirxandin.
Ji bo analîzkirina çîpên boyaxê yên li ser deriyan, encamên çêtirîn bi lazerek bi dirêjahiya pêlê ya 455 nm têne bidestxistin; her çend fluoresans hîn jî heye, lê ji bo pêşîgirtina wê dikare sererastkirinek bingehîn were bikar anîn. Lêbelê, ev rêbaz li ser tebeqeyên epoksî serketî nebû ji ber ku fluoresans pir sînordar bû û materyal ji zirara lazerê re hesas bû.
Her çend hin lazer ji yên din çêtir bin jî, ti lazer ji bo analîza epoksî ne guncaw e. Analîza xaçerêya Raman a çîpên boyaxê li ser bumperê bi karanîna lazerek 532 nm. Beşdariya flûoresansê hîn jî heye, lê bi sererastkirina xeta bingehîn tê rakirin.
Birinc. 5. Spektrumên Raman ên nûner ên sê tebeqeyên pêşîn ên nimûneya çîpa deriyê otomobîlê (rast). Tebeqeya çaremîn (epoksî) di dema çêkirina nimûneyê de winda bû. Spektrum ji bo rakirina bandora fluoresansê bi xeta bingehîn hatin sererastkirin û bi karanîna lazerek 455 nm hatin berhevkirin. Qadeke 116 x 100 µm2 bi karanîna mezinahiya pîkselê ya 2 µm hate nîşandan. Mozaîka vîdyoya xaçerêyî (çepê jor). Wêneya xaçerêyî ya Çareseriya Xêza Raman a Piralî (MCR) (çepê jêr). Krediya Wêneyê: Thermo Fisher Scientific - Analîza Materyal û Avahiyî
Analîza Raman a perçeyek boyaxa deriyê otomobîlê di Wêne 5 de tê nîşandan; ev nimûne qata epoksî nîşan nade ji ber ku di dema amadekirinê de winda bûye. Lêbelê, ji ber ku analîza Raman a qata epoksî wekî pirsgirêk hat dîtin, ev wekî pirsgirêk nehat hesibandin.
Hebûna stîrenê di spektruma Raman a qata 1-ê de serdest e, lê lûtkeya karbonîl ji spektruma IR pir kêmtir tund e. Li gorî FTIR, analîza Raman cûdahiyên girîng di spektrumên qatên yekem û duyem de nîşan dide.
Lihevhatina Raman a herî nêzîk bi boyaxa bingehîn re perîlen e; her çend ne tam lihevhatî be jî, tê zanîn ku derivatên perîlenê di pîgmentên boyaxa otomobîlan de têne bikar anîn, ji ber vê yekê dibe ku ew pîgmentek di tebeqeya rengîn de temsîl bike.
Spektrên rûberî bi rezînên alkîd ên îzoftalîk re lihevhatî bûn, lêbelê wan hebûna dîoksîda tîtanyûmê (TiO2, rûtîl) di nimûneyan de jî tespît kirin, ku carinan, li gorî qutbûna spektral, tespîtkirina wê bi FTIR dijwar bû.
Birinc. 6. Spektrum Raman a nûner a nimûneyek ji çîpên boyaxê li ser bumperê (rast). Spektrum ji bo rakirina bandora fluoresansê li ser xeta bingehîn hatin sererastkirin û bi karanîna lazerek 532 nm hatin berhevkirin. Qadeke 195 x 420 µm2 bi karanîna mezinahiya pîkselê ya 3 µm hate nîşandan. Mozaîka vîdyoya xaçerêyî (çepê jorîn). Wêneya Raman MCR ya xaçerêyek qismî (çepê jêrîn). Krediya wêneyê: Thermo Fisher Scientific - Analîza Materyal û Avahiyî
Di wêne 6 de encamên belavbûna Raman a perçeyek xaçerê ya perçeyên boyaxê li ser bumperê nîşan dide. Çînek din (çîna 3) hatiye kifş kirin ku berê ji hêla FTIR ve nehatiye tespît kirin.
Nêzîkî qata derve kopolimerek ji stîren, etîlen û bûtadîenê heye, lê di heman demê de delîlên hebûna pêkhateyek nenas a din jî hene, wekî ku bi lûtkeya karbonîl a piçûk a neşirovekirî ve tê îspat kirin.
Spektrumê qata bingehîn dibe ku pêkhateya rengdêrê nîşan bide, ji ber ku ev spektrum heta radeyekê bi pêkhateya ftalosiyanînê ya ku wekî rengdêr tê bikar anîn re têkildar e.
Ev qata ku berê nenas bû pir zirav e (5 µm) û qismek ji karbon û rûtîlê pêk tê. Ji ber qalindahiya vê qatê û ji ber ku tespîtkirina TiO2 û karbonê bi FTIR dijwar e, ne ecêb e ku ew bi analîza IR nehatine tespît kirin.
Li gorî encamên FT-IR, qata çaremîn (materyalê tamponê) wekî polîpropîlen hate nas kirin, lê analîza Raman hebûna hinek karbonê jî nîşan da. Her çend hebûna talk a ku di FITR-ê de tê dîtin nayê red kirin jî, nasnameyek rast nayê kirin ji ber ku lûtkeya Raman a têkildar pir piçûk e.
Boyaxên otomobîlan tevlîheviyên pêkhateyên tevlihev in, û her çend ev dikare gelek agahdariya nasnameyê peyda bike jî, ew analîzê dike dijwariyek mezin. Nîşanên çîpên boyaxê dikarin bi bandor bi mîkroskopa Nicolet RaptIR FTIR werin tespît kirin.
FTIR teknîkek analîzê ya bêwêranker e ku agahdariya kêrhatî li ser tebeqe û pêkhateyên cûda yên boyaxa otomobîlan peyda dike.
Ev gotar li ser analîza spektroskopîk a qatên boyaxê nîqaş dike, lê analîzek berfirehtir a encaman, çi bi rêya berawirdkirina rasterast bi wesayîtên gumanbar re an jî bi rêya databasên spektral ên taybet, dikare agahdariya rasttir peyda bike da ku delîlan bi çavkaniya xwe re li hev bike.