CN114808094A - 被破坏钢质车架号显现方法及显现用电解液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种被破坏钢质车架号显现方法及显现用电解液。其中，显现用电解液是通过将包括氯化物和缓蚀剂的原料加入到水中并调节溶液pH值为5‑7配置得到的。显现方法是以被破损钢质车架号基体金属为阳极，以套有棉头的负极电极材料为阴极，两极之间加预设电压，用棉头蘸取电解液，在金属待显部位进行涂擦，直至显示车架号。采用本发明可以实现被破坏钢质车架号的快速且清晰显现，可以克服现有盐酸电解液显现方法所存在的操作复杂，条件苛刻，电解液易挥发，产生大量酸雾影响人员健康，显现速度慢，易腐蚀过量，以及图案保留时间短等问题。
Description
技术领域
本发明涉及应用电化学领域，特别是涉及一种被破坏钢质车架号显现方法及显现用电解液。
背景技术
随着社会经济的不断发展，汽车保有量越来越大，同时汽车也成为不法分子谋取钱财的主要侵害目标之一，盗抢及走私机动车案件数量以惊人的速度逐年上升。机动车车架号是车辆的原始标识符，也是表明车辆身份的唯一性代码。犯罪分子使用各种手段对盗抢及走私车辆的车架号进行更改，从而达到销赃的目的。如何利用一定的方法与技术检验车架号的真伪，显现原始车架号，是侦破机动车盗抢及走私案件的关键性技术环节，也是刑事技术领域中的一项重要工作。
现有技术中，车架号显现技术主要有物理检验和化学检验两种方法。
物理检验法所依靠传统方式有：(1)看：借用各种不同光源仔细观察，一看车架号排列规律，二看车架号处油漆的新旧程度，三看车架号处车架金属载板是否平整，四看车架号处金属载板背面字迹的排列规律性。(2)摸：主要是用手反复触摸车架号处金属载板前后面，一摸金属载板前后面是否平滑，二摸是否有焊接点。(3)拓描法：将宣纸覆盖在机器号或发动机号上，用软质重色炭笔均匀一致地反复擦拭纸背面，使机器号复拓在宣纸上，以便观察检验。采用上述物理检验法可初步判定车架号真伪，但是对于真实车架号的显现有局限性，无法显现被打磨掉的车架号。
而近年来随着无损检测技术的发展，车架号磁性显现技术也开始使用，但经研究人员比较发现，车架号磁性检测方法因具有方便、快捷的特点，较适用于初步检验环节，但其复现效果较化学试剂擦洗方法并不具有明显的优势，且仪器价格较贵，在检验鉴定实践中的应用存在一定的局限性。
相对物理检验法，化学检验法使用的更加广泛，化学显现又分为化学试剂显现法和电解法。其中，化学试剂显现法是将化学显现试剂涂抹在车架号处，通过发生化学反应显现真实的车架号。电解法一般采用5％的盐酸为电解液，车架金属为阳极进行电解显现。
但是，上述两种方法在实际办案现场都表现出不同程度的技术问题：
化学试剂显现法中，若采用液体显现剂，其腐蚀性强，造成使用过程中的诸多不便，尤其是对工作人员及操作车辆造成的危害较大，并且极易出现腐蚀过度导致车架号发生不可逆的破环。而采用固体显现试剂技术(利用有氧化性的无机盐作为显现主体替代液体显现剂中的强氧化性酸)，则表现出显现速度慢的问题，而且固体显现试剂不容易制备得到。
电解法则采用电化学加速原理，显现效果好，但目前此技术实际操作步骤相对复杂，操作条件要求苛刻，该方法采用5％的盐酸为电解液，酸性电解液极易挥发，并产生大量酸雾，严重影响办案人员身体健康。同时，在显现速度方面，极易出现腐蚀过量、图案保留时间短等现象，导致号码显现不受控，应用受限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的快速且环保的被破坏钢质车架号显现方法及显现用电解液，以解决现有的显现办法所存在的显现速度慢、清晰度差、操作繁琐、酸性电解液易挥发易产生酸雾、图案保留时间短等问题。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
根据本发明的一个方面，本发明提供的一种被破坏钢质车架号显现用电解液，是通过将原料加入到水中并调节溶液pH值为5-7配置得到的，其中，所述原料包括氯化物和缓蚀剂。
可选地，所述原料，按照质量份数计，包括：氯化物3.5～35份；缓蚀剂1～40份。优选地，氯化物3.5～20份；缓蚀剂1～20份。
可选地，所述原料，按照质量份数计，还包括：氧化剂0.1～4份；着色剂0.1～4份。
可选地，将所述原料加入到1L的水中，调节溶液pH值至5-7。进一步地，按照质量份数计，所加入的pH调节剂为0.1～3份。
可选地，所述氯化物为氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化镁、氯化钙、氯化铝、氯化锌、三氯化铁、氯化亚铁中的一种或几种。
可选地，所述缓蚀剂为有机缓蚀剂。进一步地，所述缓蚀剂为碳钢缓蚀剂。优选地，所述缓蚀剂为三苯基溴化膦异戊酯、2-氨基三苯基溴化膦、锌铝聚磷酸盐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或几种。
可选地，所述氧化剂为双氧水、亚硝酸钠、亚硝酸钾、次氯酸钠、高锰酸钾、硝酸锌、硝酸钙、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或几种。
可选地，所述着色剂为甲基橙、次甲基蓝、甲基红、刚果红、中性红、结晶紫、龙胆紫中的一种或几种。
可选地，所述pH调节剂为氢氧化钠、氨水、三乙醇胺、盐酸、硝酸、醋酸中的一种或几种。
根据本发明的另一个方面，本发明提供的一种被破坏钢质车架号显现方法，包括：以被破损钢质车架号基体金属为阳极，以套有棉头的负极电极材料为阴极，两极之间加预设电压，用棉头蘸取本发明被破坏钢质车架号显现用电解液，在金属待显部位进行涂擦，直至显示车架号。
可选地，所述预设电压为1V～36V。更优选地为1V～20V。
可选地，所述负极电极材料为金属材料、碳材料或导电陶瓷材料。
可选地，涂擦3min～18min后，车架号显示出。优选地，涂擦3min～15min后车架号便显示出。
有益效果：
本发明通过氯化物和缓蚀剂配置得到近中性的电解液，采用该电解液可以实现车架号的快速清晰显现，从而克服了盐酸电解法操作时所存在的易挥发、产生大量酸雾、易腐蚀过量、图案保留时间短等问题。
本发明基于电化学缓蚀促溶技术原理，采用所述电解液，通过利用正常基体与位错部分的形变导致的电位差异，加速二者腐蚀速率差的放大，并调控整体腐蚀速率，从而实现了被破坏钢质车架号的快速清晰显现。本发明可将显现时间缩短至3min内，且图案保留时间延长至1-2天。
本发明具有操作简单，使用试剂简单、环保等优点，具备对破损钢质车架号的显现效果，对被盗抢、走私车辆案件的侦破具有重要意义。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
车架号化学检验法中，盐酸电解液，因其酸性强，腐蚀性强，导致铁离子的溶解速率很难控制，易出现过腐蚀。盐酸电解液，其溶解作用主要是H+的强酸性，极易与铁发生析氢反应，而氯离子的腐蚀溶解铁离子的作用并不是主要的，发明人基于上述认识，经过不断改进得到了本发明。
本发明与盐酸电解液显现的原理不同：盐酸电解液显现主要是H+的强酸性；而本发明则更多的是利用在电化学条件下，氯离子腐蚀能力被明显加速，这一原理，结合缓蚀剂对铁腐蚀的调控作用，不仅实现基体与位错部分的差异溶解，还能避免过腐蚀，具有优越性。
本发明提供的被破坏钢质车架号显现用电解液是通过将包括氯化物和缓蚀剂的原料加入到水中，并调节溶液pH值为5-7配置得到的。采用配制得到的该近中性的电解液，基于电化学缓蚀促溶技术原理，可以实现被破坏钢质车架号的快速且清晰显现；同时也克服了现有盐酸电解法所存在的易挥发、产生大量酸雾、易腐蚀过量、图案保留时间短等问题。
本发明提供的被破坏钢质车架号显现方法，基于电化学缓蚀促溶技术原理，采用所述电解液进行电解显现，可以快速且清晰地显现出钢质车架号。所述显现方法包括：以被破损钢质车架号基体金属为阳极，以套有棉头的负极电极材料为阴极，两极之间加预设电压，用棉头蘸取本发明被破坏钢质车架号显现用电解液，在金属待显部位进行涂擦，直至显示车架号。进一步地，两极之间加的预设电压为1V～36V，涂擦，约在18min内便可显现出车架号。
本发明中，所述原料按照质量份数计包括3.5～35份氯化物和1～40份缓蚀剂，通过将上述原料加入水中，并调节溶液pH值至5-7配置得到显现用电解液。其中，所述氯化物为氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化镁、氯化钙、氯化铝、氯化锌、三氯化铁、氯化亚铁中的一种或几种。所述缓蚀剂为有机缓蚀剂，例如为三苯基溴化膦异戊酯、2-氨基三苯基溴化膦、锌铝聚磷酸盐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐等碳钢缓蚀剂中的一种或几种。所述pH调节剂为氢氧化钠、氨水、三乙醇胺、盐酸、硝酸、醋酸中的一种或几种；加入量为0.1～3质量份；本发明中所述盐酸仅用于调节溶液pH。本发明配制得到的是基于氯化物的近中性电解液，基于电化学缓蚀促溶技术原理，采用氯化物来溶解铁离子并通过缓蚀剂有效控制溶解速率，最终提高了显现效果，同时还克服了盐酸电解法操作时所存在的易挥发、产生大量酸雾、易腐蚀过量、图案保留时间短等问题。
可选实施例中，所述原料按照质量份数计还包括：0.1～4份氧化剂和0.1～4份着色剂。进一步地，将电解液中各组分浓度控制：氯化物为3.5～35g/L，缓蚀剂为1～40g/L，氧化剂为0.1～4g/L，着色剂为0.1～4g/L，pH调节剂为0.1～3g/L。其中，所述氧化剂为双氧水、亚硝酸钠、亚硝酸钾、次氯酸钠、高锰酸钾、硝酸锌、硝酸钙、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或几种。所述着色剂为甲基橙、次甲基蓝、甲基红、刚果红、中性红、结晶紫、龙胆紫中的一种或几种。本发明该实施例中，通过添加氧化剂和着色剂，从而可以进一步提高显现效果；其中，通过添加上述的氧化剂可以辅助氯化物来调控溶解速率，从而提高显现效果；通过添加上述着色剂，提高显现的色差对比，所述着色剂具有吸附性，但对不同点位的基体表现出不同的吸附性，进而提高了字迹在金属表面的显现效果。采用本发明该实施例电解显现时，可以进一步将涂擦时间缩短至15min以内，例如3min、4min、5min、6min、7min、9min、12min等车架号便可显现出，且显现出的图案可保留1-2天。另外，采用本发明该实施例电解液进行显现时，还可实现较低电压快速显现，较低电压例如可为1V、3V、5V、7V、9V、11V、13V、15V、17V、19V等，相比现有技术，该实施例降低了操作电压。
在一优选实施例中，具体显现方法和操作过程，可以包括以下步骤：
步骤S10，对钢质车架号基体金属进行除油处理。其中，所述除油液可以为甲醇、乙醇、乙醚、乙二醇丁醚等中的一种或几种的混合物。
步骤S20，配置电解液。所述电解液采用氯化物并加入缓蚀剂配置得到的。具体包括：将3.5g～20g氯化物，1g～20g缓蚀剂，0.1～4g氧化剂，以及0.1～4g着色剂，加入到1L的水中，并添加pH调节剂调节溶液pH值为5-7，配置得到电解液。本发明该优选实施例，通过优化原料配比，向氯化物中加入缓蚀剂、氧化剂和显色剂，调节pH配置得到近中性电解液，基于该电解液可以提高被锉磨字迹在金属表面的显现速率和效率。
步骤S30，连接电解装置。本发明电解装置中，所使用的电源为直流电源，将电源正极与被破坏(如被锉)钢质车架号基体金属连接，电源负极与套有棉头的负极电极材料连接。其中，所述负极电极材料包括金属材料、碳材料、导电陶瓷材料中的至少一种。其中，金属材料可以为钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钽、锆、钨、铈、铝、铋、铼、钡、锇、锡、铅、金、银、铂、钯、铱、铑、钼、钌等中的一种或几种，可以为不锈钢板。碳材料可以为石墨、玻璃碳、硼掺杂金刚石、活性炭、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、碳海绵、碳毡、石墨毡等中的任意一种或几种。所述导电陶瓷材料，例如可以为碳化硅、二硅化钼、氧化锆、氧化钍、二硼化钛、氮化钛、碳化钛等陶瓷材料中的一种或几种。具体例如可以是采用以套有棉头的刷镀笔为阴极。
步骤S40，电解显现。具体操作包括：打开电源，调节预设电压为1V～20V，用棉头蘸取电解液，在金属待显部位来回涂擦，涂擦约3min～8min，车架号便显示出。
该优选实施例中通过向氯化物中加入缓蚀剂、氧化剂和显色剂，优化原料配比，调节pH配置得到近中性电解液，基于该电解液提高了被锉磨字迹在金属表面的显现速率和效率，还降低了电解电压，进一步地缩短了涂擦时间至3min左右，车架号可清晰显现，显现出的车架号保留时间延长至1-2天。
下面结合具体实施例1-5对本发明做详细描述：
实施例1
(1)对钢质车架号基体金属除油处理。量取20mL甲醇、10mL乙醇，均匀混合，用棉签蘸取混合液，均匀涂抹在钢片上对基体金属进行去油处理。
(2)配置电解液。3.5gNaCl，三苯基溴化膦异戊酯缓蚀剂1g，0.3g高锰酸钾，0.1甲基橙，加入到1L去离子水中，搅拌均匀，加入氨水调节溶液pH值为5-7。
(3)连接电解装置。所使用电源为直流电源，用一根导线连接电源正极与步骤(1)中经过去油处理的钢质基体金属，用另一根导线链接电源负极，负极电极材料为钛板，套有棉头。
(4)打开电源，调节电压为15V，用棉头蘸取电解液，在金属待显部位来回涂擦进行电解显现。15min后，破坏号码被显出。
实施例2
(1)对钢质车架号基体金属除油处理。量取30mL乙醚、10m乙二醇丁醚,均匀混合，用棉签蘸取混合液，均匀涂抹在钢片上，对基体金属进行去油处理。
(2)配置电解液。5gKCl，2-氨基三苯基溴化1.5g，0.6g次氯酸钠，0.1次甲基蓝，加入到1L去离子水中，搅拌均匀，加入氨三乙醇胺调节溶液pH值为5-7。
(3)连接电解装置。所使用电源为直流电源，用一根导线连接电源正极与步骤(1)中经过去油处理的钢质基体金属，用另一根导线链接电源负极，负极电极材料为不锈钢板，套有棉头。
(4)打开电源，调节电压为10V，用棉头蘸取电解液，在金属待显部位来回涂擦进行电解显现。8min后，破坏号码被显出。
实施例3
(1)对钢质车架号基体金属除油处理。量取30mL甲醇、10m乙二醇丁醚，均匀混合，用棉签蘸取混合液，均匀涂抹在钢片上，对基体金属进行去油处理。
(2)配置电解液。10gLiCl，锌铝聚磷酸盐1.5g，2.6g双氧水，1g甲基红，加入到1L去离子水中，搅拌均匀，加入氢氧化钠胺调节溶液pH值为5-7。
(3)连接电解装置。所使用电源为直流电源，用一根导线连接电源正极与步骤(1)中经过去油处理的钢质基体金属，用另一根导线链接电源负极，负极电极材料为石墨板，套有棉头。
(4)打开电源，调节电压为12V，用棉头蘸取电解液，在金属待显部位来回涂擦进行电解显现。6min后，破坏号码被显出。
实施例4
(1)对钢质车架号基体金属除油处理。量取50mL乙醇、20m乙二醇丁醚，均匀混合，用棉签蘸取混合液，均匀涂抹在钢片上，对基体金属进行去油处理。
(2)配置电解液。10gLiCl，3g邻苯二甲酸酐，3g硝酸锌，1g结晶紫，加入到1L去离子水中，搅拌均匀，加入醋酸胺调节溶液pH值为5-7。
(3)连接电解装置。所使用电源为直流电源，用一根导线连接电源正极与步骤(1)中经过去油处理的钢质基体金属，用另一根导线链接电源负极，负极电极材料为碳毡，套有棉头。
(4)打开电源，调节电压为20V，用棉头蘸取电解液，在金属待显部位来回涂擦进行电解显现。5min后，破坏号码被显出。
实施例5
(1)对钢质车架号基体金属除油处理。量取50mL乙醇、10m乙醚,均匀混合，用棉签蘸取混合液，均匀涂抹在钢片上，对基体金属进行去油处理；
(2)配置电解液。10gAlCl3，3g三苯基溴化膦异戊酯，3g过硼酸钠，1g龙胆紫，加入到1L去离子水中，搅拌均匀，加入盐酸调节溶液pH值为5-7。
(3)连接电解装置。所使用电源为直流电源，用一根导线连接电源正极与步骤(1)中经过去油处理的钢质基体金属，用另一根导线链接电源负极，负极电极材料为石墨毡，套有棉头。
(4)打开电源，调节电压为5V，用棉头蘸取电解液，在金属待显部位来回涂擦进行电解显现。3min后，破坏号码被显出。
采用上述实施例1-5所配置的电解液对钢质基体金属进行电解后的测试结果如表1所示。
表1实施例1-5测试结果
| 项目 | 实验现象 | 显现时间及效果 |
| 实施例1 | 反应较慢 | 15min出现字迹，效果较差 |
| 实施例2 | 反应较慢 | 8min出现字迹，效果一般 |
| 实施例3 | 反应较快 | 6min出现字迹，效果较好 |
| 实施例4 | 反应较快 | 5min出现字迹，效果较好 |
| 实施例5 | 反应极快 | 3min出现字迹，效果较好 |
实验结果表明：本发明操作装置简单，使用试剂简单、环保，显现速率和效率明显提升，对被盗抢、走私车辆案件的侦破具有重要意义。
本发明实施例中采用电化学缓蚀促溶技术原理，以氯化物中加入缓蚀剂并加入氧化剂和着色剂，调节pH值，配置得到的pH值为5-7的溶液为电解液；采用直流电源，以破损的钢质车架号基体金属为阳极，以套有棉头的负极电极材料为阴极，在两极之间加低于36V电压，用棉头蘸取电解液，在金属待显部位进行涂擦，通过利用正常基体与位错部分的形变导致的电位差异(即打号后钢架基体的晶粒会因受力变形而发生位错，进而导致其与未被打号钢架基体二者间有电位的差异)，加速二者腐蚀速率差的放大，并调控整体腐蚀速率，在涂擦约3min～15min，车架号便可清晰显现出，从而实现了在低电压条件下提高破损车架号的显示速率和效果，实现了金属上被破坏字迹或者符号的快速显现，且图案保留时间延长至1-2天。本发明具有操作简单，使用试剂简单、环保等优点，具备对破损钢质车架号的显现效果，对被盗抢、走私车辆案件的侦破具有重要意义。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (10)
1.一种被破坏钢质车架号显现用电解液，其特征在于，所述电解液是通过将原料加入到水中并调节溶液pH值为5-7配置得到的，其中，所述原料包括氯化物和缓蚀剂。
2.根据权利要求1所述的被破坏钢质车架号显现用电解液，其特征在于，所述原料，按照质量份数计，包括：
氯化物 3.5～35份；
缓蚀剂 1～40份。
3.根据权利要求2所述的被破坏钢质车架号显现用电解液，其特征在于，所述原料，按照质量份数计，包括：
4.根据权利要求1所述的被破坏钢质车架号显现用电解液，其特征在于，所述氯化物为氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化镁、氯化钙、氯化铝、氯化锌、三氯化铁、氯化亚铁中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的被破坏钢质车架号显现用电解液，其特征在于，
所述缓蚀剂为有机缓蚀剂；
所述缓蚀剂为三苯基溴化膦异戊酯、2-氨基三苯基溴化膦、锌铝聚磷酸盐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的被破坏钢质车架号显现用电解液，其特征在于，
所述氧化剂为双氧水、亚硝酸钠、亚硝酸钾、次氯酸钠、高锰酸钾、硝酸锌、硝酸钙、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或几种；
所述着色剂为甲基橙、次甲基蓝、甲基红、刚果红、中性红、结晶紫、龙胆紫中的一种或几种；
调节溶液pH值所加入的pH调节剂为氢氧化钠、氨水、三乙醇胺、盐酸、硝酸、醋酸中的一种或几种；
所述pH调节剂，按照质量份数计，为0.1～3份。
7.一种被破坏钢质车架号显现方法，其特征在于，包括：以被破坏钢质车架号基体金属为阳极，以套有棉头的负极电极材料为阴极，两极之间加预设电压，用棉头蘸取权利要求1-6任一项所述的被破坏钢质车架号显现用电解液，在金属待显部位进行涂擦，直至显示车架号。
8.根据权利要求7所述的被破坏钢质车架号显现方法，其特征在于，所述预设电压为1V～36V。
9.根据权利要求7所述的被破坏钢质车架号显现方法，其特征在于，所述负极电极材料为金属材料、碳材料或导电陶瓷材料。
10.根据权利要求7所述的被破坏钢质车架号显现方法，其特征在于，涂擦3min～15min后，车架号显示出。
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