现代仪器分析法在车辆油漆物证检验中的应用

2018-01-23 09:30杨家明
法制博览 2018年15期
关键词:电子探针光谱法物证

余 然 段 萍 杨家明

云南云通司法鉴定中心,云南 昆明 650000

随着社会与科技的高速发展,汽车作为一种交通工具,数量急剧增加,因此涉车交通事故案件大幅度上升,车辆油漆作为隐含车辆重要信息,常常出现在交通事故案件现场。在事故发生过程中,往往伴随着车辆表面的油漆涂层被遗留在事故现场或者转移到受害者衣服上。根据这些油漆物证,分析检验人员可以推测车辆种类、甚至车型,判别嫌疑车辆类型[1],因此油漆是道路交通事故逃逸案中最重要的物证信息之一。

对油漆物证的分析检验,目前较为广泛应用且技术比较成熟的是红外光谱法,该法已经成为检验车辆油漆中膜成分的经典方法[2]。随着科学技术的不断进步,其他一些新型的分析技术也被逐渐应用到油漆物证的分析中,利用一种或多种现代分析检测手段对于车辆油漆物证进行比对检验,可以为案件的定性和侦破提供线索和方向,为案件定罪量刑提供法庭证据。

一、油漆及油漆物证

油漆是一种化学混合物涂料,它能牢固覆盖在物体表面,起装饰、标志、保护和其他特殊用途。它是由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质组成的,成分比较复杂,含有多种有机成分和无机成分盗窃。主要成膜物质为油料和树脂,次要成膜物质为颜料和填料,辅助成膜物质为溶剂、催干剂、增塑剂等多种添加剂。我国采用的是以主要成膜物质分类,共分为17大类。油漆的用处范围很广,主要因油漆对所涂物体起到装饰美观、实用、延长寿命、提高性能等作用。日常生活中的门窗家具、内外墙面、地板、电器、工艺品等生活用品,还有工业、建筑业、包装、航空、国防、科研等领域方方面面都离不开油漆。

油漆作为微量物证的一种最常见类型,利用现代先进的分析仪器对油漆物证的鉴定已有大量的工作。油漆物证包含对艺术品颜料的鉴定,作为判断艺术品真假的依据;在交通事故中,对事故车辆的油漆与受害人衣物上或携带物品上的掉落油漆进行同一性鉴定;在入室盗窃案件中,对作案工具上或者嫌疑人身上找到的油漆与盗窃现场的油漆进行比对,从而找出盗窃嫌疑人。尤其是近年来汽车工业的飞速发展,车辆数量迅猛增长,交通事故频发,对事故车辆油漆物证进行分析比对是确定肇事车辆的有力手段,因此对于车辆油漆物证的检验是重中之重。

二、车辆油漆物证的检验方法

油漆涂敷在车体表面形成一种保护膜,起到美观装饰、防腐、延长汽车使用寿命的作用。油漆一般有一层或多层组成,汽车表面油漆一般由多层组成,油漆层数随车型不同而不同,一般由底漆层、腻子层、中涂层、金属漆层和清漆层。普通轿车在3-5层,高级轿车在5-7层,客车一般在3-4层左右[3]。但是无论哪种汽车,其外表面的油漆涂敷面积均达到90%以上。在发生交通事故时,往往发生油漆的交换转移,车辆与车辆、受害人、路边建筑物或其他事物发生刮擦或者碰撞时,那么被刮擦或者碰撞的部位的油漆就会发生脱落,或者油漆发生转移,因此,油漆是一种比较常见的微量物证。

油漆的检验方法有很多,一般是对油漆的外观特征、树脂成分、颜料等分别进行检验。通过检验主要成膜物质的方法有红外光谱法、裂解色谱法、质谱法,来确定油漆的种类;油漆中无机成分往往来源于油漆中的颜料和填料,常用扫描电镜-能谱法、原子吸收光谱、电子探针法等方法来分析,通过分析油漆中所含无机元素的种类和含量也可进行油漆的种属鉴定,是近年来油漆物证检验比较先进的技术手段。以下是油漆物证检验的比较常用的方法:

(一)热分析法

运用示差扫描量热法(DSC)和热重法(TG)鉴别颜色相近的油漆样品,利用DSC曲线和TG曲线可以鉴别不同牌号的相近颜色的油漆[4]。示差扫描量热法是在控制温度的条件下,测量输入样品与参比物的功率差与温度关系的一种技术。热重法是在控制温度的条件下,测量物质质量与温度关系的一种技术。

(二)红外光谱法

红外光谱法是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法[5]。通过红外光谱谱线的特征吸收频率和强度从而确定物质的种类和含量。西安航空学院的郑颖等[6]利用已建立的事故车辆的物理信息和车辆油漆红外光谱信息,建立了油漆物证比对系统,为肇事逃逸案件的破获提供数据依据。孙振文等[7]采用衰减全反射红外光谱法(Fouier Transform Infrared Spectroscopy Attenuated Total Reflection Spectroscopy,ATR-FTIR)研究了15个汽车厂家提供的356份油漆样品的罩光漆成膜物质。根据罩光漆通常不添加任何无机材料,所以利用红外光谱法检验罩光漆所使用的成膜物质是相对准确的。

(三)拉曼光谱法

拉曼光谱是一种散射光谱,具有测定范围宽等优点,它在非极性或极性很小的基团上有较强的拉曼谱带。拉曼光谱法鉴定油漆颜料区分中优于红外光谱,可进行现场检验。应用拉曼光谱技术鉴别油漆的工作已经很多[8-9],拉曼光谱在油漆检验中会受到荧光的影响,对鉴定结果的准确性有所影响。

(四)扫描电镜能谱法

扫描电镜能谱法也是目前对油漆微量物证检验的常用方法,它可以将物证放大几十倍乃至几千倍,直接进行观察漆膜的层数,每层的厚度,颗粒形态,还可以得到每层油漆的元素成分,扫描电镜能谱仪具有操作简单、快速、元素定性准确等优点。利用傅里叶红外光谱仪和扫描电镜能谱仪检验交通事故中的机动车表面油漆的成分,傅里叶红外光谱仪分析油漆的有机组分,扫描电镜能谱仪分析油漆中的无机元素成分,从而查找相同来源的油漆样品,排除来源不同的油漆样品[10]。扫描电镜能谱法对多层油漆的检验具有不可替代的作用。

(五)电子探针法

电子探针[11](electron probe micro analyzer,EPMA)是一种将X射线波谱仪(或能谱仪)与高倍显微扫描电镜组合,电子束照射到物质表面时产生的特征X射线,进行微区到大面积的(非破坏性的)图像观察,通过接收特征X射线分析物质元素的判定以及含量分析。它分析结果直观、快速、灵敏度高,对样品的无机成分均可检测。

卢培标等[12]将电子探针技术应用到油漆微量物证检验,为侦查和定案提供了可靠的证据。薛文垒[13]等利用电子探针能谱法检测交通事故中油漆,介绍了多层附着油漆物证与单层油漆物证的分析,提取交通事故现场被撞车辆的油漆作为检材,嫌疑车辆的油漆作为对比,在相同条件下进行能谱分析,最后得出对应层的元素种类相同,特征谱峰一致,从而得出交通事故现场被撞车辆的油漆与嫌疑车辆的油漆为同一类。电子探针法可以清晰的观察油漆的多层结构,可以在几分钟就可以检测出油漆的成分以及含量,是一种比较有效的检测油漆的技术。

三、展望

法庭科学相比于其他领域有其特殊的地位,要求鉴定手段具有准确性、可靠性和非破坏性。热分析法、红外光谱法、拉曼光谱法及热裂解法都是检验油漆中的有机成分,扫描电镜能谱法和电子探针法可以观察油漆的微观形貌,检测油漆中的无机元素成分。目前最常用的是红外光谱法和扫描电镜能谱法的综合应用,然而电子探针波谱法与扫描电镜能谱法相比,电子探针波谱法的灵敏度优于扫描电镜能谱法,通常能分析直径和深度不小于1微米范围内、原子序数4以上的所有元素,所以用电子探针波谱法与红外光谱法相结合,是未来法庭科学精准检验油漆物证的趋势。

[ 参 考 文 献 ]

[1]胡向阳.涉车犯罪案件现场油漆检验[J].刑事技术,2003(z1):56-57.

[2]吴瑾光.近代傅里叶变换红外光谱技术及应用[M].北京:科学技术文献出版社,1994.

[3]陈涛,龙先军,魏朗,龚标,李春明.汽车车身油漆红外光谱特征[J].光谱学与光谱分析,2012,32(7):1806-1809.

[4]郑尚菊.热分析法鉴别油漆的研究[J].化学世界,1996,2:77-79.

[5]柴智勇,刘效磊,冯计民.几种车身油漆鉴定方法比较研究[J].电子测量技术,2014,37(7):125-129.

[6]郑颖,郑显峰.事故车辆油漆物证分析——比对系统的建立[J].西安航空学报,2013,31(5):58-60.

[7]孙振文,权养科,陶克明.汽车罩光漆的ATR-FTIR法检验[J].刑事技术,2011.3.

[8]余静,王林琦,王继芬,武磊.拉曼光谱技术在涂料鉴定中的应用发展[J].现代仪器与医疗,2012,18(3):21-23.

[9]许中石,陈孝杰,吕弘儒,等.拉曼光谱在微量物证鉴定中的应用[J].山东化工,2016,45(9):70-72.

[10]门腾腾.交通事故中机动车油漆的傅里叶红外光谱仪和扫描电镜/能谱仪检验[J].山东化工,2014,43(11):101-103.

[11]龚沿东.电子探针(EPMA)简介[J].电子显微学报,2010,29(6):578-580.

[12]卢培标.电子探针技术在物证检验中的应用[J].刑事技术,1987,3:36-37.

[13]薛文垒,陈晞.EMPA/EDS在交通事故油漆物证检验中的应用[J].福建分析测试,2001,10(1):1386-1388.

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