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方法對不同材料適應(yīng)性的權(quán)衡，同時結(jié)合安普檢測十多年從業(yè)經(jīng)驗和技術(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流程，希望能對提高金屬材料材質(zhì)檢測效率有所幫助。
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)射光譜來研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和測定物質(zhì)的化學(xué)成分的方法稱為“原子發(fā)射光譜分析”。ICP發(fā)射光譜分析過程主要分為三步，即激發(fā)、分光和檢測。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排列的光譜。3、利用光電器件檢測光譜，按測定得到的光譜波長對試樣進行定性分析，按發(fā)射光強度進行定量分析。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)生許多按一定波長次序排列的譜線組，其波長是由每種元素的原子性質(zhì)決定的。通過檢查譜片上有無特征譜線的出現(xiàn)來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)法來消除工作條件變化對測定結(jié)果的影響，檢測標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)曲線確定待測樣品的各元素含量。
(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。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通過出射狹縫，射入各自的光電倍增管(PMT)或者CCD圖像傳感器，光信號變成電信號。經(jīng)儀器的控制測量系統(tǒng)將電信號并進行模數(shù)轉(zhuǎn)化，然后由計算機處理，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除塵和除水凈化裝置后被氧氣載入到硫檢測池測定硫。CO2和SO2為極性分子，具有永久電偶極矩，因而具有振動、轉(zhuǎn)動等結(jié)構(gòu)。按量子力學(xué)分成分裂的能級，可與入射的特征波長紅外輻射耦合產(chǎn)生吸收，并通過郎伯-比爾定律來分析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是金屬材料材質(zhì)檢測中的一項重要檢測項目。
金屬材料的分類和檢測原理是理解和應(yīng)用這些材料的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，我們相信未來會有更多新型金屬材料問世，為人類社會的發(fā)展提供更加強大的支撐。
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