金屬材料成分檢測(cè)的八大方法主要包括以下幾種:
化學(xué)分析法:
重量分析法:采用適當(dāng)?shù)姆蛛x手段,使金屬中被測(cè)定元素與其它成分分離,然后用稱(chēng)重法來(lái)測(cè)元素含量。
容量分析法:用標(biāo)準(zhǔn)溶液(已知濃度的溶液)與金屬中被測(cè)元素完全反應(yīng),然后依所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算出被測(cè)定元素的含量。
原理:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)來(lái)確定金屬的組成成分。
分類(lèi):包括定性分析和定量分析兩種。定性分析可以鑒定出材料含有哪些元素,但不能確定它們的含量;定量分析則用來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定各種元素的含量。
方法:
光譜分析法:
直讀光譜分析:OES激發(fā)材料的原子使其產(chǎn)生電子躍遷,接收電子躍遷過(guò)程中的特征光譜和強(qiáng)度,從而得出成分組成和元素精確含量。
等離子發(fā)射光譜分析(ICP):將材料溶解后汽化離解為原子或離子,并激發(fā)產(chǎn)生電子躍遷,從接收電子躍遷過(guò)程中的特征光譜和強(qiáng)度中得出成分組成和元素精確含量。
X射線熒光光譜分析(X-Ray):利用初級(jí)X射線光子或其他微觀離子激發(fā)待測(cè)物質(zhì)中的原子,使之產(chǎn)生熒光(次級(jí)X射線)而進(jìn)行能量光譜分析。
原子吸收光譜法:基于待測(cè)元素的基態(tài)原子蒸汽對(duì)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(duì)待測(cè)元素進(jìn)行定性定量分析。
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(biāo)準(zhǔn)光譜比較,識(shí)別物質(zhì)中含有何種物質(zhì)。
原理:各種金屬元素在高溫、高能量的激發(fā)下都能產(chǎn)生自己特有的光譜,元素被激發(fā)后所產(chǎn)生的特征光譜來(lái)確定金屬的化學(xué)成分及大致含量。
常用方法:
火花鑒別法:
原理:主要用于鋼鐵,通過(guò)砂輪磨削下的摩擦和高溫作用,觀察各種元素、微粒氧化時(shí)產(chǎn)生的火花數(shù)量、形狀、分叉、顏色等差異,來(lái)鑒別材料的化學(xué)成分及大致含量。
分光光度法:
原理:通過(guò)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)在特定波長(zhǎng)處或一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)光的吸收度,對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。
儀器:使用紫外分光光度計(jì)、可見(jiàn)光光度計(jì)、紅外分光光度計(jì)等。
碳硫分析儀:
原理:試樣中的碳、硫經(jīng)過(guò)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(jìn)入相應(yīng)的吸收池,對(duì)相應(yīng)的紅外輻射進(jìn)行吸收,由探測(cè)器轉(zhuǎn)發(fā)為信號(hào)發(fā)射經(jīng)計(jì)算機(jī)處理輸出結(jié)果。
特點(diǎn):準(zhǔn)確、快速、靈敏度高,適用于高低碳硫含量的測(cè)試。
能譜分析:
原理:使用X射線輻射樣品,使原子或分子的內(nèi)層電子或價(jià)電子受激發(fā)射出來(lái)形成光電子,測(cè)量光電子的能量結(jié)合其相對(duì)強(qiáng)度(脈沖/s)形成電子圖譜,從而獲得待測(cè)物組成。
濕法滴定:
原理:將材料溶解成溶液,使用各種化學(xué)定量反應(yīng)得出元素的含量。
氣體元素分析法:
原理:使用碳硫儀、氧氮儀、定氫儀等設(shè)備將氣體元素燃燒或者熔融,使用吸收光譜或者熱導(dǎo)法等方法得到氣體元素含量(如C/S/O/N/H)。
以上八種方法各有特點(diǎn),適用于不同金屬材料成分的檢測(cè)需求。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)具體材料和檢測(cè)要求選擇合適的方法。