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车辆油漆同一性认定研究

马栋  
【摘要】:油漆是交通肇事案件中最常出现且非常重要的,能够证明事故存在的物证材料之一。通过对油漆的检测,可以判断车种、车型,从而确定肇事车辆。交通肇事案件中经常会通过分析现场油漆碎片提供的相关信息,来决定案件侦查的方向,并通过与可疑车辆车身漆片的比对分析,进行同一性认定。因此,油漆物证分析在司法鉴定实践中具有相当重要的地位。 目前,随着汽车数量急剧增加,交通肇事案件也大幅度上升,需要进行汽车油漆检测的案件也逐年攀升。油漆样本的检测技术随着油漆合成技术的不断改进而不断发展。随着油漆工艺技术的不断完善、环境立法对排放要求的不断提高、油漆生产厂家的不断并购等原因,不同工厂之间的产品和同一工厂不同车间生产的同种油漆产品在厚度、颜色等方面差异很小,传统的一些分析技术如光学显微镜、薄层色谱、红外光谱、裂解色谱以及扫描电子显微镜等仪器分析技术,由于对油漆样本具有破坏性、存在一定的光谱干扰以及检测灵敏度等问题,难以完全满足司法鉴定实践的需要。因此,需要选择更加适合现代汽车油漆特点的新技术,来弥补现有分析技术所存在的不足。 本研究针对目前分析方法所存在的技术瓶颈,并结合现代汽车油漆以金属漆居多的组成特点,开创性的提出利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(laser ablation inductively coupled plasma-mass spectrometry, LA-ICP-MS)仪,结合全新的衰减全反射傅里叶变换红外光谱(attenuated total reflectance fourier transform infrared, ATR-FTIR)仪,建立油漆样本同一性认定分析技术体系。运用所建的LA-ICP-MS和ATR-FTIR车辆油漆检测新技术,对38种常见汽车油漆样本的每一构成层进行无机和有机组分的检测,并研究、建立相应的评价技术和规则。主要研究内容包括以下几个方面: 1.样本提取和前处理技术规则的研制 比较分析以往案件鉴定在检材提取和处理上存在的问题,研究、制定了交通肇事案件现场油漆样本的提取规则。取样规则包括油漆样本采集的一般原则、方法,以及在特殊环境下样本采集需要注意的事项。 在油漆样本前处理方面,建立了对于被油渍和灰尘等污染的油漆样本选择使用乙醇和去离子水对油漆样本的清洗;对于车辆相互碰擦产生的污染,则在显微镜下使用金属刀片对其进行物理剥离等样品关键处理技术。 2.建立油漆样本的ATR-FTIR定性分析方法 解决了油漆样本有机成分的分析和确认。优化仪器系统参数,消除仪器噪声、解决基线漂移和光散射等问题,以减少系统误差,获得最佳的分析灵敏度和精密度,并对分析方法进行方法学评价。 3.建立油漆样本的LA-ICP-MS分析方法 解决油漆样本无机元素分析和确认。首先利用NIST612玻璃参考标准物质对ICP-MS的分析参数进行了优化,确保ICP-MS在整个质量范围内具有较高的灵敏度和精密度。然后随机选取某一油漆样本,以该油漆样本中55Mn、137Ba和208Pb三个元素作为考察对象,就各元素灵敏度和精密度随激光剥蚀各参数的变化情况进行评价,以确定最优的激光剥蚀参数。此外,对油漆样本的均匀性和分析方法的精密度进行了评价,结果显示元素比值的相对标准偏差均小于10%。以油漆样本中待测元素响应值大于10倍载气中相应元素响应值为该元素的检出阈值,对各油漆样本的元素分布进行确认。 4.车辆油漆的同一性认定评价指标初探 以市面上常见的38种车辆油漆为研究对象,确立车辆油漆的同一性认定的评价指标。 (1)采用ATR-FTIR检测技术,通过对每层油漆红外特征频率区吸收峰的强度、数目、官能团信息的比较分析,达到对不同油漆样本的有机成分的鉴别。(2)采用LA-ICP-MS检测技术,通过对每层油漆的无机成分进行定性定量分析,按照定性检出阈值对各油漆样本的元素种类进行确认。(3)将每层油漆样本中的元素种类和有机成分的差异进行比对,若油漆样本成分存在差异,则可直接对这些油漆样本进行区分。若各油漆样本中元素种类和有机成分相同,则按照元素响应值相对比值±20%作为判断依据,对元素种类相同的各油漆样本进行区分。若各油漆样本中有机成分相同,元素种类相同,组成元素响应值的相对比值也相同,则认为油漆样本之间具有较高的相似度,可以进行同一性认定。 综上所述,本研究首创建立了油漆样本的LA-ICP-MS和ATR-FTIR分析及评价技术体系,包括建立油漆样本的提取和前处理技术规则、油漆样本的ATR-FTIR分析技术、油漆样本的LA-ICP-MS分析技术以及油漆样本的同一性认定评价指标。所建油漆样本的提取和前处理技术规则保障了物证的确定性、充分性、可靠性以及证据效力;所建LA-ICP-MS技术具有原位(in situ)、实时(real time)、分析快速、高灵敏度、优空间分辨率(10μm)、多元素同时测定、可提供同位素比值信息等特点和优势,满足司法鉴定的证据保全和结果可靠性的要求;所建油漆的同一性认定评价指标和技术具有油漆构成层数、有机和无机成分、元素种类及相对含量等多指标、系统化的特征,保障了认定结果的科学性和可靠性。 方法建立完成之后,报名参加CTS提供的(Collaborative Testing Services)微量物证油漆检测能力验证活动,共有84家不同国家的司法鉴定实验室参加此次能力验证活动。本次考核提供的油漆样本总共有四小块,其中1号油漆样本为嫌疑车身所取油漆碎片,2、3、4号油漆样本分别为不同现场提取的油漆碎片。考核要求为:确定2、3、4号油漆和1号油漆之间的来源关系。收到CTS提供的油漆考核样品后,采用LA-ICP-MS和ATR-FTIR检测技术对四块油漆碎片进行检测分析。检测结果显示:(1)四块油漆碎片均为三层汽车漆,且每层颜色和厚度相同;(2)四块油漆的色漆层和清漆层有机组分和元素构成均相同;(3)3号底漆元素种类与1、2、4号油漆底漆元素种类不同;同时3号底漆红外光谱与1、2、4号油漆红外光谱不同;(4)1、2、4号油漆碎片底漆层红外光谱相同,元素种类相同,且元素间比值无差异(比值差异均在±20%以内)。因此可以认定1、2、4号油漆样本具有相同来源。检测结果与CTS最终公布结果一致。 应用实践表明,本研究所建技术完全满足油漆物证司法鉴定的需要。同时,对于司法鉴定中其他物证材料的检测,也具有一定的借鉴和示范作用。


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