光譜分析技術(shù)在材料檢測(cè)中的探討

1、<p>　　光譜分析技術(shù)在材料檢測(cè)中的探討</p><p>　　摘 要：本文探討了光譜分析的定義、工作原理、檢測(cè)目的、檢測(cè)方法、對(duì)儀器特征進(jìn)行了分析，對(duì)材質(zhì)特征及功用進(jìn)行了論述，對(duì)以后材質(zhì)分析工作需要注意的事項(xiàng)給出了一些建議。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：光譜分析 材料檢測(cè) 檢測(cè)方法 材質(zhì)特征 </p><p>　　一、光譜分析的定義 </p>

2、;<p>　　光譜分析是一種根據(jù)光譜的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行化學(xué)組分分析的方法。由于每種元素都有其特定原子結(jié)構(gòu)，對(duì)其施加一定能量它就會(huì)在光譜上表現(xiàn)出不同的波長(zhǎng)，而每種元素只能發(fā)射其特征譜線，就能夠把元素名稱(chēng)鑒定出來(lái)；在一定范圍內(nèi)利用光強(qiáng)與分析樣品的元素含量成正比就能測(cè)出合金樣品的組成含量。 </p><p><b>　　二、工作原理 </b></p><p>　

3、　原子發(fā)射光譜法（AES）是根據(jù)物質(zhì)中不同原子受激發(fā)后，產(chǎn)生不同的特征光譜來(lái)確定其組成的分析方法。 </p><p>　　光電法光譜分析是把激發(fā)試樣所獲得的復(fù)合光通過(guò)入射狹縫射在分光原件上，被色散成光譜，以光電轉(zhuǎn)化系統(tǒng)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并檢測(cè)譜線強(qiáng)度而求得試樣中各待測(cè)元素的含量。光電法光譜分析是一種原子發(fā)射光譜分析方法。 </p><p>　　X射線熒光光譜分析（XRFA）是一種非破壞性的儀器分

4、析方法。它是由X射線管發(fā)出的一次X射線激發(fā)樣品，使樣品所含元素輻射特征熒光X射線，即二次X射線，根據(jù)譜線的波長(zhǎng)和強(qiáng)度對(duì)被測(cè)樣品中的元素進(jìn)行定性和定量分析。 </p><p><b>　　三、檢測(cè)目的 </b></p><p>　　1.分析元素含量，確定材質(zhì)名稱(chēng)（牌號(hào)），判定與名義材質(zhì)是否一致，與標(biāo)準(zhǔn)是否相符，從而判定出材質(zhì)是否合格。 </p><p

5、>　　2.材質(zhì)種類(lèi)區(qū)分，混料區(qū)分，名義材質(zhì)不詳?shù)牟馁|(zhì)判定，提供元素含量。 </p><p><b>　　四、檢測(cè)方法 </b></p><p><b>　　五、儀器特征 </b></p><p>　　1.SPECTRO TEST CCD光譜分析儀的特征 </p><p>　　SPECTRO T

6、EST CCD光譜分析儀是一臺(tái)移動(dòng)式金屬分析儀，采用原子發(fā)射光譜法原理，具有模塊化的分析系統(tǒng)，部件精巧且能快速拆裝，易于維修和保養(yǎng)。激發(fā)光源采用電火花光源，檢測(cè)系統(tǒng)采用光電法電感耦合器件（CCD），所使用的保護(hù)氣體――氬氣純度是99.999 %或99.9992 %。 </p><p>　　此儀器還具有如下特征：分析速度快，準(zhǔn)確度高，適用的波長(zhǎng)范圍廣，適用的濃度范圍廣，樣品用量少，儀器設(shè)備昂貴，分析費(fèi)用高，對(duì)分析任

7、務(wù)變化的適應(yīng)能力較差，儀器的局部光學(xué)系統(tǒng)或整個(gè)儀器需置于恒溫環(huán)境中，過(guò)度依賴(lài)于標(biāo)準(zhǔn)樣品，樣品的形狀受到限制。 </p><p>　　2.NITON XLt XRF合金分析儀的特征 </p><p>　　NITON XLt XRF合金分析儀是一種高性能的、可便攜的X射線熒光（XRF）合金分析儀，采用一體化觸摸屏，用戶界面先進(jìn)、直觀、操作方便，具有熱交換功能的充電電池，允許長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，更快

8、的分析速度，接近實(shí)驗(yàn)室水平的分析精度。并且具有靈活小巧可以手持的特點(diǎn)，帶人性化的手柄和分析速度更快、分析精度更高的X射線管激勵(lì)源，開(kāi)辟了手持式XRF分析的新領(lǐng)域，同時(shí)極大地減少了同位素源系統(tǒng)由于自然衰減所需經(jīng)常開(kāi)機(jī)自動(dòng)校準(zhǔn)工作，并且運(yùn)輸、保管更加方便。 </p><p>　　另外還具有如下特征：分析速度快，能分析各種狀態(tài)和各種形狀的樣品，非破壞性分析，譜線不受狀態(tài)的影響，分析元素范圍廣，分析范圍廣，分析精度高，重

9、現(xiàn)性好，譜線簡(jiǎn)單易進(jìn)行定性分析，可進(jìn)行薄膜的組分和厚度的分析，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及在線分析。 </p><p>　　六、材質(zhì)特征及功用 </p><p>　　1.雜質(zhì)元素對(duì)鋼材性能的影響 </p><p>　　鋼中最常見(jiàn)的雜質(zhì)元素有錳、硅、硫、磷。在煉鐵、煉鋼過(guò)程中，由于礦石和焦炭含雜質(zhì)以及脫氧等原因，鋼中難免帶入一些雜質(zhì)元素，如錳、硅、硫、磷等。這些常見(jiàn)的雜質(zhì)元素對(duì)鋼

10、的性能有一定的影響。 </p><p>　　1.1錳本身是有益元素，錳原子溶于a-Fe中形成置換固溶體，對(duì)鋼有一定的強(qiáng)化作用；溶于滲碳體中形成合金滲碳體。錳在鋼中作為雜質(zhì)元素時(shí)，其含量（Mn %）小于0.8 %。 </p><p>　　1.2硅也是作為脫氧劑加入鋼中的。硅溶于a-Fe中，也有一定的強(qiáng)化作用。硅作為雜質(zhì)元素時(shí)，其含量（Si %）小于0.5 %，故它對(duì)鋼的性能的影響也不顯著。

11、</p><p>　　1.3硫主要是在煉鐵過(guò)程中由焦炭帶入鋼中的。硫在a-Fe中溶解度極小，在鋼中以FeS的形式存在，F(xiàn)eS塑形很差，使鋼變脆，所以要嚴(yán)格控制硫含量，避免熱脆性。 </p><p>　　1.4磷是由礦石帶入鋼中的，一般能全部溶于鐵素體中，使鐵素體強(qiáng)化，從而使鋼的強(qiáng)度、硬度顯著增加。磷在強(qiáng)化鋼的同時(shí)，還使鋼脆化，即降低鋼的塑性和韌性，產(chǎn)生“冷脆性”，使鋼的冷加工性能和焊接性能

12、變壞。 </p><p>　　2.合金元素在鋼中的作用 </p><p>　　鐵素體和滲碳體是碳鋼中的兩個(gè)基本相，合金元素加入鋼中時(shí)，可以溶于鐵素體內(nèi)，也可以溶于滲碳體內(nèi)。 </p><p>　　2.1形成合金鐵素體。硅、錳顯著提高鐵素體的硬度和強(qiáng)度，對(duì)韌性的影響不大；鉻、鎳這兩個(gè)元素，在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，不但可以提高鐵素體的硬度和強(qiáng)度，而且能提高其韌性。 </p

13、><p>　　2.2形成碳化物。錳是弱碳化物形成元素，與碳的親和能力比鐵強(qiáng)，溶于滲碳體中，形成合金滲碳體，這種碳化物的熔點(diǎn)較低、硬度較低、穩(wěn)定性較差；鉻、鉬、鎢屬于中強(qiáng)碳化物形成元素，既能形成合金滲碳體，又能形成各自的碳化物，這些碳化物的熔點(diǎn)、硬度、耐磨性以及穩(wěn)定性都比滲碳體高；鈮、釩、鈦是強(qiáng)碳化物形成元素，它們?cè)阡撝袃?yōu)先形成特殊碳化物，它們的穩(wěn)定性最高，熔點(diǎn)、硬度和耐磨性也最高。 </p><p

14、><b>　　七、建議 </b></p><p>　　1.建議采取對(duì)儀器加強(qiáng)保護(hù)，避免惡劣環(huán)境作業(yè)，盡量減少環(huán)境因素的影響。 </p><p>　　2.建議通過(guò)多次激發(fā)，并同時(shí)提高操作人員的技術(shù)與操作熟練程度。 </p><p>　　3.建議經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理，多打幾次標(biāo)鋼，增加打磨時(shí)間，多取幾個(gè)位置測(cè)量，綜合平均值，然后再下結(jié)論。</