金属隐匿电刻字迹再显试剂及其显现方法

摘要

本发明为一种金属隐匿电刻字迹再现试剂及其显现方法。用电刻机直接放电的火花在金属表面产生热能烧蚀，形成电刻字迹。利用烧蚀处对酸具有较高的耐蚀性，而未烧蚀的部位耐蚀性较低的原理，根据不同材质金属或同一材质而电刻机功率不同，产生的烧蚀层的深浅不同，选择和配制不同浓度配伍的酸性化学试剂，并按照一定的方法和步骤将配制的试剂涂抹于电刻字迹隐匿处，就可使字迹再现。为破获武器盗、劫案件和调查飞机空难事件原因或更换部件提供可靠证据。

说明书

本发明涉及一种金属字迹被毁再现方法，特别是一种金属隐匿电刻字迹再现的化学试剂及其显现方法。

金属隐匿电刻字迹再现技术是一个新的课题，经中国专利局审查检索，迄今未检索到破坏本发明新颖性的文献。现提供一篇与本发明技术背景相关的文件：CNG5101736A“利用钨-二元醇复合物溶解金属”（美国塑胶专技公司发明）。该专利是利用一个含有硫酸、过氧化氢以及催化量的钨一二元醇复合物的溶液来溶解金属，可加快金属的溶解速度。其主要用在生产印刷线路板中蚀刻铜，它不能使金属隐匿电刻字迹显现。

本发明的目的在于提供一种金属隐匿电刻字迹再现的化学试剂及其显现方法，解决枪支武器被盗、劫后将其编号毁掉和航空机械部件超期使用造成的空难事件而启用日期编号被自然磨损等金属隐匿电刻字迹再现的难题，以期提供可靠证据和分析资料。

本发明所采用的字迹显现原理：

电刻字迹是用电刻机直接放电的火化在金属表面产生热能烧蚀而形成的痕迹，它使原来的金属金相结构发生变化。对其金相分析表明，用电刻机烧蚀，烧蚀层多为凹型，深至5～6dmm，用什锦锉或其它工具将其表面痕迹毁掉后，虽然肉眼已看不见痕迹，但在凹痕以下仍然保留有烧蚀改变。本发明利用金属烧蚀处对酸有较高的耐蚀性，而未被烧蚀的部位对酸耐蚀性则相对较低的原理，依据不同材质金属或同一材质而电刻机的功率大小不同，它的烧蚀层的深浅不一，选择和配制不同浓度配伍的化学试剂，并按照一定的方法和步骤将所配制的试剂涂抹于金属电刻字迹的隐匿处，就可使字迹再现。配用酸性盐混合液涂抹电刻字迹隐匿处，目的是以酸性盐同金属离子发生反应，改变和加深金属本色，即可使耐蚀的电刻字迹同相对低的耐蚀金属区显现出明暗反差，字迹便清晰地显现出来，且可长时间固定。

电刻字迹金属烧蚀区断面的金相镜下分析：

金属烧蚀区一般显示出四个以上层次。以飞机铝镁合金部件为试样，用BW-1型双色电刻机（功率50W）在其表面烧蚀字迹，其烧蚀区断面由外向内可区分为六个层次，即：溶化区，深0.55dmm;半溶化区，深0.8dmm;重结晶区，深1.3dmm;过热区，深0.3dmm;再结晶区，深0.4dmm;以及金属基体区。计烧蚀深度为3.35dmm;前两个层次金相组织结构改变为电极与金属作用后形成新的碳化物，第三、四层次为金相组织受热流影响晶格改变，第五、六层次金相组织无明显变化及至正常的金属晶格基体层。

实现本发明目的的金属隐匿电刻字迹再现试剂及显现方法：

酸和碱均是金属的腐蚀剂。各种酸在同金属的氧化过程中，由于其还原电位不同，依据不同的试样，选择不同的腐蚀剂及其配伍的混合浓度是字迹显现效果的关键。其次要选择酸性盐参加反应，改变和加深金属本色，从而加大字迹显现的明暗反差。本发明是采用腐蚀液、染色液和固定液三种化学试剂，根据不同试样，选择不同配方进行配制和按照一定的方法步骤涂于试样上，实现金属隐匿电刻字迹再现的目的。

下面结合实例将金属隐匿电刻字迹再现试剂的具体配方及其显现方法做进一步说明。

一、试剂：

（1）、腐蚀液：首先涂抹于试样上的是腐蚀液。主要化学试剂为含不同混合比的酸混合液。对于50B钢材（如手枪钢）试样需要选以磷酸为主的混合酸，混合比在1∶1～1∶6之间选择，配方DX-1为：磷酸8mL，乙酸2mL，乙醇10mL;对于飞机构件则需要选以硝酸为主的混合酸，混合比在1∶1～3∶1之间选择。配方DX-2为：硝酸6mL，乙酸4mL，乙醇10mL。腐蚀液有效腐蚀时间以3-10分钟为宜。

（2）、染色液：在腐蚀液达到充分腐蚀作用之后，用以和金属发生氧化反应而达到染色目的的命名为染色液。其化学试剂成分为含氯化铁、重铬酸钾等酸性盐混合液，其酸性盐与水的混合比为1∶1～1∶5。用于50B钢材（如手枪钢）试样的混合液比例较低，配方DX-3为：氯化铁2.5g、重铬酸钾0.2g、水10mL，飞机构件的钛合金、耐高温合金等试样采用的混合液混合比较高，其配方DX-4为：氯化铁4g、重铬酸钾0.3g、水10mL。涂施染色液通常用5-30分钟就可显出明亮或灰黑色字迹。

（3）、固定液：在上述显现完成后，用以清洗或固定字迹的为固定液。清洗主要选择稀乙酸等液体。50B钢材（如手枪钢）试样在清洗后还需要涂布502透明胶，以防止金属继续氧化。飞机构件试样除铝镁合金材料外，一次清洗后字迹可以保留较长时间。

二、具体显现操做方法：

（1）、显现：制做约15cm长，0.3cm粗细的竹签数根，在竹签一端缠上脱脂棉团，然后根据不同的隐匿电刻字迹金属试样，蘸取所配制的相应腐蚀液试剂，在隐匿字迹处来回涂抹和覆盖。在腐蚀液涂显3-10分钟后，再用同样的方法蘸取染色液涂抹试样字迹处，一般在染色液涂抹5-30分钟后，字迹即明显显现出来。当显现缓慢时，可将上述两种试液交替进行涂抹，待字迹显出后，再涂以固定液清洗或固定。

（2）、固定：在字迹显出后，用稀乙酸或清水冲洗试样，以阻止氧化作用继续进行。然后依据需要涂布透明的502胶固定，一般可达到长时间固定字迹的目的。

（3）、注意事项：

a、显现试剂以使用时配制为佳;

b、配制试剂用水混合时，必须注意要先加水然后再缓缓加入酸液，配制好后置于有色玻璃瓶中加盖保存;

c、显现半小时后若字迹不出现，可适当延长时间。若长时间不显现，即应考虑试剂是否失效或超越隐匿字迹显现的技术限度。

本发明实现了金属隐匿电刻字迹再现的目的，达到了字迹显现清晰、灵敏度高、试剂易于配制、操作使用简便、经济实用、不受环境条件限制、便于基层干警及其他人员掌握推广应用等效果。本发明经飞机发动机维修厂试用，字迹显现率在90%以上。该发明为侦破武器被盗、劫案件和分析飞机空难事件原因、更换机械部件可提供可靠证据。