金屬材料實驗室常用儀(yi) 器之優(you) 劣勢
常見的分析儀(yi) 器有,原子吸收分光光度計、原子熒光光譜儀(yi) 、電感藕合等離子體(ti) 發射光譜儀(yi) (簡稱ICP)、火花直讀光譜儀(yi) (簡稱光譜儀(yi) )、X射線熒光光譜儀(yi) 、能譜儀(yi) 等。此外,還有些專(zhuan) 屬性分析儀(yi) 器,如碳硫分析儀(yi) 、氧氮氫三元素連測儀(yi) 等。這些儀(yi) 器有生產(chan) 過程中扮演著不同的角色。下麵談一下各種儀(yi) 器在金屬材料中扮演的不同角色,供各位選擇設備時參考。
一、火花直讀光譜儀(yi)
直讀光譜儀(yi) (又叫光電直讀光譜儀(yi) 、火花直讀光譜儀(yi) )
1、直讀光譜儀(yi) 優(you) 勢
(1)直讀光光譜儀(yi) 從(cong) 誕生到發展原自於(yu) 鋼鐵生產(chan) 企業(ye) 要求爐前快速分析,具有60餘(yu) 年的曆史。
(2)直讀光譜儀(yi) 是金屬材料的shouxuan設備。具分析製樣簡單,隻需簡單物理加工。分析速度快,一分鍾可以給出所需檢測元素的全部信息,分析精度高。
(3)金屬材料生產(chan) 企業(ye) ,無論是鋼鐵行業(ye) ,還是有色金屬冶煉企業(ye) 均是用直讀光譜儀(yi) 進行過程控製分析和zui終產(chan) 品檢驗。
(4)目前直讀光譜儀(yi) 覆蓋了鋼鐵、鋁、銅、鉛、鋅、金、銀、銅各種金屬和合金的分析,用戶分布越來越廣。
(5)目前主流光譜儀(yi) 生產(chan) 商(如ARL直讀光譜)能提供工廠校正曲線,這樣大大減少了用戶對標樣的依賴性。
2、火花直讀光譜儀(yi) 的局限性
對於(yu) 金屬材料生產(chan) 企業(ye) 來講,直讀光譜儀(yi) 的優(you) 勢發揮到了極至。但對於(yu) 機械廠進廠材料檢測來講或其它行業(ye) 用戶來講,會(hui) 遇到以下問題:
(1)當分析基體(ti) 很多時,設備的采購成本會(hui) 很高。
(2)受儀(yi) 器分析通道數的限製,一台儀(yi) 器安裝的通道數有限。
(3)特殊型狀的樣品,如非常小的線材、非常薄的金屬泊片用直讀光譜就無法分析。通常直讀光譜儀(yi) 隻能分析直徑3mm以上的線材和厚度0.1mm以上的片狀試樣。
二、電感耦合等離子體(ti) 發射光譜儀(yi) (ICP)
1、ICP光譜儀(yi) 的優(you) 勢
電感藕合等離子體(ti) 發射光譜儀(yi) 是目前應用zuizuiguangfan的分析儀(yi) 器之一。它隻所以在分析領域占有舉(ju) 足輕重的地位,主要是:
(1)ICP具有突出的檢出限,在水溶液中的檢出限可達ppb級,基體(ti) 上能滿足常見材料的分析要求;
(2)分析對象guangfan,隻要能處理成液體(ti) 的試樣均可進行分析;除能分析金屬材料外,地質樣品、環保樣品、電鍍液等均可進行分析。
(3)分析速度快,一分鍾可以給出suoyou元素的含量信息。
2、ICP儀(yi) 器的局限性
由於(yu) 需要將試樣處理成液體(ti) ,哪麽(me) 在試樣處理過程中形成揮發的元素將不能或不會(hui) 準確測定
三、XRF熒光光譜儀(yi)
XRF熒光光譜儀(yi) 根據其分光原理不同分成波長色散型X熒光光譜儀(yi) (波譜儀(yi) ,WDXRF)和能量色散型X熒光光譜儀(yi) (能譜儀(yi) ,EDXRF)。我們(men) 通常所說的X熒光光譜儀(yi) 就是指波長色散的儀(yi) 器。
1、XRF熒光光譜儀(yi) 的優(you) 勢
(1)製樣簡單。通常情況下是物理製樣。試樣經過簡單的破碎、研磨成粉末壓片或熔融製成。
(2)分析範圍廣,理論上從(cong) sihao元素Be到92號元素鈾均可進行分析。
(3)測量範圍寬,從(cong) 0.001%到99.99%均可進行分析。
2、XRF熒光光譜儀(yi) 的局限性
(1)各公司宣傳(chuan) XRF熒光光譜儀(yi) 的分析範圍從(cong) PPM到99.99%。實際上儀(yi) 器的分析下限受所分析試樣的基體(ti) 影響很大。如果分析碳氫化合物中的元素,檢出限可以達到到PPM,如石油中硫S的分析,地質樣品中則隻能達到10PPM,而在鉛合金中檢出限要50PPM以上。XRF無法進行純金屬材料分析,純金屬材料中各元素的含量均很低。
(2)不鏽鋼中的五害元素也不能用XRF進行分析。傳(chuan) 統上,不鏽鋼生產(chan) 企業(ye) 通常用XRF熒光進行過程控製分析,主要是直讀光譜儀(yi) 對高含量元素鉻、鎳的測量精度不能令人滿意。一台儀(yi) 器就能滿足合金成份與(yu) 微量元素的全部測定。便目前不鏽鋼生產(chan) 企業(ye) 就隻能用直讀光譜儀(yi) 來測量微量元素了,因當今材料要求五害元素的含量比guojia標準要低得多。
(3)XRF對標樣的依賴性很強。試樣的顆粒度、組成、結構差異等均會(hui) 對分析結果產(chan) 生很大影響。
四、其他專(zhuan) 屬性儀(yi) 器
碳硫分析儀(yi) 和氧氮氫分析儀(yi) ,專(zhuan) 於(yu) 用於(yu) 金屬材料中碳硫元素分析和氣體(ti) 氧氮氫的分析。直讀光譜儀(yi) 對碳硫分析已獲得很好的測量結果,哪麽(me) 為(wei) 什麽(me) 還需要配碳硫分析儀(yi) 呢,主要是guojia規定的標準測試方法就是碳硫分析儀(yi) 。直讀光譜儀(yi) 測量鋼鐵中氮和銅中的氧是沒有問題的,但對於(yu) 鋼鐵中氧和氫還不能達到滿意的結果。
結論
(1)做為(wei) 金屬材料實驗室,原子吸收光譜儀(yi) 、ICP光譜儀(yi) 、直讀光譜儀(yi) 是*設備。各種儀(yi) 器取長補短。不是哪一種儀(yi) 器就能滿足全部應用要求。
(2)直讀光譜儀(yi) 是金屬實驗室的shouxuan設備,可提供快速準確的定量分析。
(3)其它分析儀(yi) 器是直讀光譜儀(yi) 的補充手段。