金屬材料實驗室常用儀器之優(yōu)劣勢

常見的分析儀器有，原子吸收分光光度計、原子熒光光譜儀、電感藕合等離子體發(fā)射光譜儀（簡稱ICP）、火花直讀光譜儀（簡稱光譜儀）、X射線熒光光譜儀、能譜儀等。此外，還有些專屬性分析儀器，如碳硫分析儀、氧氮氫三元素連測儀等。這些儀器有生產(chǎn)過程中扮演著不同的角色。下面談一下各種儀器在金屬材料中扮演的不同角色，供各位選擇設(shè)備時參考。

一、火花直讀光譜儀

直讀光譜儀（又叫光電直讀光譜儀、火花直讀光譜儀）

1、直讀光譜儀優(yōu)勢

（1）直讀光光譜儀從誕生到發(fā)展原自于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)要求爐前快速分析，具有60余年的歷史。

（2）直讀光譜儀是金屬材料的shouxuan設(shè)備。具分析制樣簡單，只需簡單物理加工。分析速度快，一分鐘可以給出所需檢測元素的全部信息，分析精度高。

（3）金屬材料生產(chǎn)企業(yè)，無論是鋼鐵行業(yè)，還是有色金屬冶煉企業(yè)均是用直讀光譜儀進行過程控制分析和zui終產(chǎn)品檢驗。

（4）目前直讀光譜儀覆蓋了鋼鐵、鋁、銅、鉛、鋅、金、銀、銅各種金屬和合金的分析，用戶分布越來越廣。

（5）目前主流光譜儀生產(chǎn)商（如ARL直讀光譜）能提供工廠校正曲線，這樣大大減少了用戶對標樣的依賴性。

2、火花直讀光譜儀的局限性

對于金屬材料生產(chǎn)企業(yè)來講，直讀光譜儀的優(yōu)勢發(fā)揮到了極至。但對于機械廠進廠材料檢測來講或其它行業(yè)用戶來講，會遇到以下問題：

（1）當分析基體很多時，設(shè)備的采購成本會很高。

（2）受儀器分析通道數(shù)的限制，一臺儀器安裝的通道數(shù)有限。

（3）特殊型狀的樣品，如非常小的線材、非常薄的金屬泊片用直讀光譜就無法分析。通常直讀光譜儀只能分析直徑3mm以上的線材和厚度0.1mm以上的片狀試樣。

二、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP）

1、ICP光譜儀的優(yōu)勢

電感藕合等離子體發(fā)射光譜儀是目前應(yīng)用zuizuiguangfan的分析儀器之一。它只所以在分析領(lǐng)域占有舉足輕重的地位，主要是：

（1）ICP具有突出的檢出限，在水溶液中的檢出限可達ppb級，基體上能滿足常見材料的分析要求；

（2）分析對象guangfan，只要能處理成液體的試樣均可進行分析；除能分析金屬材料外，地質(zhì)樣品、環(huán)保樣品、電鍍液等均可進行分析。

（3）分析速度快，一分鐘可以給出suoyou元素的含量信息。

2、ICP儀器的局限性

由于需要將試樣處理成液體，哪么在試樣處理過程中形成揮發(fā)的元素將不能或不會準確測定

三、XRF熒光光譜儀

XRF熒光光譜儀根據(jù)其分光原理不同分成波長色散型X熒光光譜儀（波譜儀，WDXRF）和能量色散型X熒光光譜儀（能譜儀，EDXRF）。我們通常所說的X熒光光譜儀就是指波長色散的儀器。

1、XRF熒光光譜儀的優(yōu)勢

（1）制樣簡單。通常情況下是物理制樣。試樣經(jīng)過簡單的破碎、研磨成粉末壓片或熔融制成。

（2）分析范圍廣，理論上從sihao元素Be到92號元素鈾均可進行分析。

（3）測量范圍寬，從0.001%到99.99%均可進行分析。

2、XRF熒光光譜儀的局限性

（1）各公司宣傳XRF熒光光譜儀的分析范圍從PPM到99.99%。實際上儀器的分析下限受所分析試樣的基體影響很大。如果分析碳氫化合物中的元素，檢出限可以達到到PPM，如石油中硫S的分析，地質(zhì)樣品中則只能達到10PPM，而在鉛合金中檢出限要50PPM以上。XRF無法進行純金屬材料分析，純金屬材料中各元素的含量均很低。

（2）不銹鋼中的五害元素也不能用XRF進行分析。傳統(tǒng)上，不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)通常用XRF熒光進行過程控制分析，主要是直讀光譜儀對高含量元素鉻、鎳的測量精度不能令人滿意。一臺儀器就能滿足合金成份與微量元素的全部測定。便目前不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)就只能用直讀光譜儀來測量微量元素了，因當今材料要求五害元素的含量比guojia標準要低得多。

（3）XRF對標樣的依賴性很強。試樣的顆粒度、組成、結(jié)構(gòu)差異等均會對分析結(jié)果產(chǎn)生很大影響。

四、其他專屬性儀器

碳硫分析儀和氧氮氫分析儀，專于用于金屬材料中碳硫元素分析和氣體氧氮氫的分析。直讀光譜儀對碳硫分析已獲得很好的測量結(jié)果，哪么為什么還需要配碳硫分析儀呢，主要是guojia規(guī)定的標準測試方法就是碳硫分析儀。直讀光譜儀測量鋼鐵中氮和銅中的氧是沒有問題的，但對于鋼鐵中氧和氫還不能達到滿意的結(jié)果。

結(jié)論

（1）做為金屬材料實驗室，原子吸收光譜儀、ICP光譜儀、直讀光譜儀是*設(shè)備。各種儀器取長補短。不是哪一種儀器就能滿足全部應(yīng)用要求。

（2）直讀光譜儀是金屬實驗室的shouxuan設(shè)備，可提供快速準確的定量分析。

（3）其它分析儀器是直讀光譜儀的補充手段。