金屬材料包括純金屬、合金、特種金屬等,可以廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,包括航空、機械、計算機硬件等領(lǐng)域。隨著各行業(yè)對金屬材料的需求不斷增長,一些復(fù)雜的材料應(yīng)運而生。
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,才能更好的將材料應(yīng)用到產(chǎn)品中。在生產(chǎn)活動中,我們經(jīng)常要面對兩個問題,一是金屬是什么材質(zhì),另一個是某個金屬材料是否符合想要的材料要求。通過對金屬材料進行成品分析,可以了解材料的成分,從而對產(chǎn)品質(zhì)量進行監(jiān)控,對于出現(xiàn)問題的產(chǎn)品進行分析,還可以分析原因,消除隱患。
金屬材料成分檢測的常見方法
1,分光光度法:
分光光度法是通過測定被測物質(zhì)在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)光的吸收度,對該物質(zhì)進行定性和定量分析的方法。在分光光度計中,將不同波長的光連續(xù)地照射到一定濃度的樣品溶液時,便可得到與不同波長相對應(yīng)的吸收強度。檢測儀器:紫外分光光度計、可見光光度計,紅外分光光度計。
2,滴定法:
根據(jù)指示劑的顏色變化指示滴定終點,然后目測標準溶液消耗體積,計算分析結(jié)果。自動電位滴定法是通過電位的變化,由儀器自動判斷終點。此方法主要缺點是效率低下。
3,原子光譜分析法:
可分為原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法。原子吸收光譜法:基于待測元素的基態(tài)原子蒸汽對其特征譜線的吸收,由特征譜線的特征性和譜線被減弱的程度對待測元素進行定性定量分析的一種儀器分析的方法。該方法適合對氣態(tài)原子吸收光輻射,具有靈敏度高、抗干擾能力強、分析范圍廣及精密度高等優(yōu)點。缺點:不能同時分析多種元素,對難溶元素測定時靈敏度不高,在測量一些復(fù)雜樣品時效果不佳。原子發(fā)射光譜法:利用被激發(fā)原子發(fā)出的輻射線形成的光譜與標準光譜比較,識別物質(zhì)中含有何種物質(zhì)的分析方法。用電弧、火花等為激發(fā)源,使氣態(tài)原子或離子受激發(fā)后發(fā)射出紫外和可見區(qū)域的輻射。缺點:精確度較低是其缺點,且只能分析金屬材料的成分,對于大多數(shù)非金屬成分束手無策。
4,X射線熒光光譜法:
利用基態(tài)的原子在沒有被激發(fā)狀態(tài)下會處于低能態(tài),而一旦被一定頻率的輻射線激發(fā)就會變成高能態(tài),高能狀態(tài)下會發(fā)射熒光,這種熒光的波長非常特殊,測得譜線強度并與標準樣品比較,即可確定該元素的含量。該方法是定性半定量的方法,在金屬成分分析中主要作為大概含量的確定。
5,火花直讀光譜儀:
利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,用光柵分光后,成為按波長排列的“光譜”,這些元素的特征光譜線射入各自的光電倍增管,光信號變成電信號,經(jīng)儀器的控制測量系統(tǒng)將電信號轉(zhuǎn)換,然后由計算機處理,測試出各元素的百分含量。該法準確度高,可進行多元素同時分析,在一次激發(fā)和分析中同時獲得幾十種元素的定性和定量分析結(jié)果。
6,碳硫分析:
金屬材料中,碳和硫元素是需要分析的主要元素,而以上的方法都不能直接對碳元素和硫元素的精確定量。因此,碳、硫元素需要用碳硫分析儀進行測試。試樣中的碳、硫經(jīng)過富氧條件下的高溫加熱,氧化為二氧化碳、二氧化硫氣體;該氣體經(jīng)處理后進入相應(yīng)的吸收池,對相應(yīng)的紅外輻射進行吸收,由探測器轉(zhuǎn)發(fā)為信號發(fā)射經(jīng)計算機處理輸出結(jié)果。此方法具有準確、快速、靈敏度高的特點,高低碳硫含量均可使用。
金屬材料化學(xué)成分分析是材料科學(xué)領(lǐng)域中的一項重要技術(shù),對于材料的性能評估、工藝優(yōu)化以及新材料的研發(fā)具有重要意義。隨著科技的不斷進步和發(fā)展,我們相信金屬材料化學(xué)成分分析技術(shù)將不斷完善和發(fā)展,為材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展做出更大的貢獻。