崔振球，胡宏斌，马元元

（1.宿迁市公安局刑科所，江苏宿迁223800；2.宿迁市公安局经济技术开发区分局，江苏宿迁223800；3.重庆市公安局刑侦总队，重庆400021）



铝质发动机号码显现的实验研究
——三种电解液配方的优化

崔振球1，胡宏斌2，马元元3

（1.宿迁市公安局刑科所，江苏宿迁223800；2.宿迁市公安局经济技术开发区分局，江苏宿迁223800；3.重庆市公安局刑侦总队，重庆400021）

摘要：目的探索电解法显现冲压形成的铝质发动机号码的最优电解液配方以及最佳电压。方法在废弃的铝质发动机上打制实验号码后，挫磨掉实验号码，分别选择15%的盐酸、10%的NaOH溶液、盐酸和三氯化铁溶液等三种电解液，在不同电压下进行显现实验，比较显现效果，得出最佳显现电压。结果三种配比的电解液均得出了最佳显现电压组合。结论三种电解液均在10V电压下，显出效果最好；比较三种电解液的显现效果，发现NaOH溶液组合显现速度快，无污染，盐酸、三氯化铁溶液组合显出号码反差大。

关键词：电解液；显现；铝质；冲压号码；发动机号码

通信简介：马元元（1982—），男，工程师，硕士，主要从事现场勘查和痕迹检验相关研究。E-mail：mayuan1355@sina.com。

发动机号码是鉴别车辆身份的基本信息之一，其真伪鉴别是打击走私、盗抢、改装和拼装车辆犯罪的有效途径［1］。目前，对于发动机号码的显现一般通过化学腐蚀法和电解法来实现［2-4］，各种显现试剂和配方比较庞杂，缺少优化的电解液配方和最佳组合电压的相关专题研究。本文通过实验，针对冲压形成的铝制发动机号码，比较了三种电解液配方在不同电压下的显现效果，得出了三组有效而实用的电解液配方。

1　显现原理

发动机号码打制方法主要有三种，即电刻、冲压和铸造。号码打制过程中，金属在切应力的作用下，被冲刻部位的金属原子点阵在外力作用下失去正常排列，被冲刻部位下方一定范围内积累大量位错，与周围区域的化学腐蚀能力、反应速度存在差异。用挫、磨等机械方式破坏原始号码时，号码表像虽然可以被挫磨掉，但内层的位错潜像并没有受到太大的影响，只要挫磨深度不超出位错到达范围，潜像仍存在［1］。

利用化学腐蚀法显现发动机号码的实质是被冲刻部位与未冲刻部位存在能量差，导致金属电化学反应速度不同而显出被打磨的号码。接通电源后，阴离子向阳极汇集，发生氧化反应，阴离子被氧化；阳离子向阴极汇集，发生还原反应，阳离子被还原，金属被溶解，由于打号区域的活化能较其他区域大，所以电解速度较其他区域快，从而将被挫磨掉的号码显现出来。

2　材料与方法

2.1器材

器材主要包括：废弃的铝合金发动机一台、钢号模具、锤子、角向磨光机、砂纸、数码相机、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、脱脂棉、镊子、橡胶手套、口罩、蒸馏水、蓄电池、滑动变阻器、鳄鱼夹、导线、浓盐酸、氢氧化钠、三氯化铁等。

2.2发动机样本成分分析

利用能量色散能谱仪（EDXS）对铝合金发动机材质进行成分分析，发现其成分的质量百分比为：Al 89.83%、Si 3.41%、Mn 2.46%、Fe 4.29%（图1）。

图1　EDXS成分分析图谱

2.3打制实验号码、配制电解液

用钢号磨具在样本发动机上打制号码，按体积比分别配制10%的氢氧化钠溶液、15%的盐酸溶液、盐酸、三氯化铁的混合溶液。

2.4步骤

（1）用丙酮溶液清洁发动机号码表面的污垢、油漆等杂质。（2）拍照固定样本号码。（3）用角向磨光机打磨样本号码至消失，并拍照固定。（4）抛光处理打磨部位。先用粗砂纸打磨金属表面，除去金属表面的毛刺，然后用细砂纸对金属表面进行抛光，尽量使金属表面光滑。（5）显现号码。接通电路，负极端脱脂棉团蘸取电解液涂抹显现部位，滑动变阻器调节电压，在不同电压下显现号码，直至显出号码较清晰时拍照固定，电解示意图（图2）。

图2　电解示意图

2.5结果

（1）5%的盐酸溶液在不同电压下的显现效果见表1及图3～5。

图3　4V电压下显现效果

图4　7V电压下显现效果

图5　10V电压下显现效果

表1　15%的盐酸溶液显现效果

（2）10%的氢氧化钠溶液在不同电压下显现效果见表2及图6～8。

（3）盐酸、三氯化铁的混合溶液在不同电压下显现效果。以下三组实验（表3及图9～11），是在发动机上把“8”、“2”、“0”挫磨掉，然后在相近位置打印上“0”、“7”、“5”，用盐酸（34%～38%）、三氯化铁的混合溶液在不同电压下进行显现实验。

表2　10%的氢氧化钠溶液显现效果

表3　盐酸、三氯化铁的混合溶液显现效果

图6　4V电压下显现效果

图7　7V电压下显现效果

图8　10V电压下显现效果

图9　4V电压下显现效果

图10　7V电压下显现效果

图11　10V电压下显现效果

3　讨论

3.1发动机号码显现的前提条件

发动机号码显现的基本原理是利用原始号码打制区的化学活化能较其他区域高而将号码显现出来，但是必须未破坏打制原始号码时所形成的过渡层。原始号码被损毁程度直接影响显现效果，如果金属过渡层被全部破坏，将无法显出原始号码，损毁深度未伤及过渡层时，损毁越浅，显出率越高，显现效果越好。

3.2电压大小对显现效果的影响

电压的大小对电解速度有最为直接的影响，电压越大，电子移动速度越快，电流密度越大，化学反应越快。如果擦拭速度不足以平衡或匹配反应速度，将无法达到最佳显现效果；电压过小，化学反应缓慢，电解速度过慢将延缓显现时间，如果技术人员没有足够耐心，很可能会因此而终止显现。相同电压下，不同的电解液，阴阳离子相对浓度也不同，化学反应液不同。因此，针对不同显现试剂应该有一个最佳显现电压。

3.3脱脂棉的擦拭速度对显现效果的影响

用脱脂棉球擦拭速度要适中，擦拭太快容易使现有号码腐蚀加重，擦拭太慢会让腐蚀产物覆盖金属表面，形成保护膜，阻止反应的进行。脱脂棉的擦拭快慢程度应该随着显现的进程而变化，反应刚开始时，应该稍快擦拭，等待出现改动痕迹时，擦拭速度应该放缓，直到发现有原始号码显出时，必须立即终止擦拭，并用清水擦拭后拍照固定，以不错失最清晰的显出号码为宜。

3.4拍摄固定要及时

照片的拍摄应该选用变焦范围较大、像素较高的单反数码相机，辅以小角度配光，及时对显出的号码进行固定，一旦反应终止，应当立即擦拭反应区域后，随即拍照固定。

3.5显现试剂必须“现配现用”

由于大多数显现试剂具有刺激性和挥发性，配制好的试剂在空气中放置太久，容易引起试剂变质，影响显现效果，而且还会对环境造成污染。因此，显现试剂应当“现配现用”。

3.6应当注意个人防护

上述配方中盐酸挥发性较大，氢氧化钠具有腐蚀性，电解反应所产生的氯气对人体呼吸系统都有刺激作用，显现操作过程中必须要注意安全保护。

4　结论

三种电解液最佳配比组合依次为：10%的氢氧化钠溶液，在10V电压下显现效果最佳；15%的盐酸，在10V电压下显现效果最佳；盐酸、三氯化铁的混合溶液，在10V电压下显现效果最佳。其中，氢氧化钠溶液组合显现速度快，无污染，盐酸、三氯化铁溶液组合显出号码反差大，效果好。

参考文献：

［1］马元元，张皓，陈海波.两种化学试剂配方显现被毁的铝制发动机号码的实验［J］.湖北警官学院学报，2014，（12）：187-188.

［2］陈蕊丽.复现机动车标识号码的检验原理及其方法［J］.中国人民公安大学学报（自然科学版），2005，（2）：8-10.

［3］李文.电化学腐蚀法显现机动车“两号”潜像研究［J］.公安大学学报（自然科学版），2002，（4）：18-20.

［4］黄建同.金属上被锉除字迹的再现［J］.公安大学学报（自然科学版），2003，（3）：1-3.

（本文编辑：李丽莉）

鉴定实践

Experiment of Developing Aluminum Engine Number —Optimization of Three Kinds of Electrolyte Formulas

CUI Zhen-qiu1，HU Hong-bin2，MA Yuan-yuan3
（1. Suqian City of Jiangsu Province Public Security Bureau Criminal Division，Suqian 223800，China；2. Economic and Technological Development Zone Branch of Suqian Public Security Bureau，Suqian 223800，China；3. Criminal Police Corps，Public Security Bureau of Chongqing，Chongqing 400021，China）

Abstract：Objective To explore the optimal electrolyte formula and the best voltage for developing the aluminum engine number. Method The experiment numbers on the discarded aluminum engines were worn off. Different proportion and voltages of three kinds of electrolytes，15%hydrochloric acid，10%sodium hydroxide solution and hydrochloric acid-ferric chloride solution，were tested to get the optimal formulas and voltages. Results The optimal parameters for all three kinds of electrolytes were acquired. Conclusion The optimal volatage for all three kinds of electrolytes was 10 kV. Among the three electrolytes，10%sodium hydroxide solution developed most fast and was enviroment-friendly. And the number developed by hydrochloric acid-ferric chloride solution gave the most strong contrast.

Key Words：electrolyte；developing；aluminum；imprinted number；engine number

中图分类号：DF793

文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1671-2072.2016.02.009

文章编号：1671-2072-（2016）02-0048-05

收稿日期：2015-08-02

作者简介：崔振球（1976—），男，工程师，主要从事现场勘查和痕迹检验工作。E-mail：76221475@qq.com。