金屬的成分組成是決定材料性能的主要因素，了解金屬成分及性能，能更好的將材料應(yīng)用到產(chǎn)品中。基于各種金屬材料檢測(cè)方法對(duì)不同材料適應(yīng)性的權(quán)衡，同時(shí)結(jié)合安普檢測(cè)十多年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積淀，為大家介紹一套行之有效的不同金屬材質(zhì)判斷和成分分析的檢測(cè)流程，希望能對(duì)提高金屬材料材質(zhì)檢測(cè)效率有所幫助。
金屬材料分類
金屬材料是指以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性材料的統(tǒng)稱，包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物、特種金屬材料等，作為結(jié)構(gòu)材料和功能材料廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)、建筑業(yè)、電子工業(yè)、航空航天、核能利用等領(lǐng)域。
金屬材料主要分為金屬原材料和帶鍍層金屬材料兩大類。金屬原材料又分為黑色金屬、有色金屬，根據(jù)成分又可以分為純金屬、合金等，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。黑色金屬主要包含不銹鋼、結(jié)構(gòu)鋼、碳素鋼、合金鋼、鑄鐵等。有色金屬包含銅合金、鋁合金、錫合金、鎂合金、鎳合金、鋅合金等。帶鍍層金屬材料一般指金屬原材料通過(guò)表面處理在其表面電鍍一種或多種金屬。
金屬材料材質(zhì)檢測(cè)原理
有色合金是以一種有色金屬為基體(通常大于50%)，加入一種或幾種其他元素而構(gòu)成的合金。有色金屬通常指除去鐵(有時(shí)也除去錳和鉻)和鐵基合金以外的所有金屬。有色金屬可分為重金屬(如銅、鉛、鋅)、輕金屬(如鋁、鎂)、貴金屬(如金、銀、鉑))及稀有金屬(如鎢、鉬、鍺、鋰、鑭、鈾)等。
(1) ICP分析原理
根據(jù)原子的特征發(fā)射光譜來(lái)研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和測(cè)定物質(zhì)的化學(xué)成分的方法稱為“原子發(fā)射光譜分析”。ICP發(fā)射光譜分析過(guò)程主要分為三步，即激發(fā)、分光和檢測(cè)。1、利用等離子體激發(fā)光源(ICP)使試樣蒸發(fā)汽化，離解或分解為原子狀態(tài)，原子可能進(jìn)一步電離成離子狀態(tài)，原子及離子在光源中激發(fā)發(fā)光。2、利用光譜儀器將光源發(fā)射的光分解為按波長(zhǎng)排列的光譜。3、利用光電器件檢測(cè)光譜，按測(cè)定得到的光譜波長(zhǎng)對(duì)試樣進(jìn)行定性分析，按發(fā)射光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析。由于各種元素原子結(jié)構(gòu)的不同，在光源的激發(fā)作用下，可以產(chǎn)生許多按一定波長(zhǎng)次序排列的譜線組，其波長(zhǎng)是由每種元素的原子性質(zhì)決定的。通過(guò)檢查譜片上有無(wú)特征譜線的出現(xiàn)來(lái)確定該元素是否存在，稱為光譜定性分析。在光譜分析中，經(jīng)常采用內(nèi)標(biāo)法來(lái)消除工作條件變化對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)曲線確定待測(cè)樣品的各元素含量。
(2)直讀光譜儀分析原理
直讀光譜儀(OES)分析原理是用電弧(或火花)的高溫使樣品中各元素從固態(tài)直接氣化并被激發(fā)而發(fā)射出各元素的特征波長(zhǎng)。用光柵分光后，成為按波長(zhǎng)排列的“光譜”。這些元素的特征光譜線通過(guò)出射狹縫，射入各自的光電倍增管(PMT)或者CCD圖像傳感器，光信號(hào)變成電信號(hào)。經(jīng)儀器的控制測(cè)量系統(tǒng)將電信號(hào)并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化，然后由計(jì)算機(jī)處理，并打印出各元素的百分含量。
(3) 碳硫分析原理
碳硫分析原理主要是向加入助熔劑的被測(cè)樣品通氧，在感應(yīng)爐高溫作用下樣品熔化，樣品中的碳轉(zhuǎn)化為CO2，硫轉(zhuǎn)化為SO2，所生成的氧化物通過(guò)除塵和除水凈化裝置后被氧氣載入到硫檢測(cè)池測(cè)定硫。CO2和SO2為極性分子，具有永久電偶極矩，因而具有振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等結(jié)構(gòu)。按量子力學(xué)分成分裂的能級(jí)，可與入射的特征波長(zhǎng)紅外輻射耦合產(chǎn)生吸收，并通過(guò)郎伯-比爾定律來(lái)分析CO2和SO2的濃度，得到元素的百分含量。黑色金屬材料的碳硫檢測(cè)是金屬材料材質(zhì)檢測(cè)中的一項(xiàng)重要檢測(cè)項(xiàng)目。
金屬材料的分類和檢測(cè)原理是理解和應(yīng)用這些材料的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們相信未來(lái)會(huì)有更多新型金屬材料問(wèn)世，為人類社會(huì)的發(fā)展提供更加強(qiáng)大的支撐。
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