齐明阳 张军
新疆新正检测技术有限责任公司
摘要:为了增加金属材料的应用价值并扩大金属材料的应用范围,有必要充分了解金属材料的组成。随着现代科学研究技术和生产技术研究以及市场需求的不断发展,金属材料分析技术的水准也在不断提高,应用新技术准确地分析金属材料成分的方法成为该领域的重要研究课题。
关键词:金属材料;成分分析;分析技术;现状;发展趋势
由于金属材料广泛应用于各个领域,因此重要的是加强金属材料的成分分析以促进工业和制造业的持续发展。随着现代科学技术的不断创新和发展,新型复合金属材料也应运而生,不仅可以通过分析金属材料的成分以了解金属材料的性能和特性来改善对新材料的研究,还可以促进金属材料的发展。促进我国的生产加工和制造业的高效发展。
1分析金属材料成分的重要性
国家的发展和建设离不开金属材料。分析金属材料的成分可以全面了解适用于各种金属材料的金属特性,适用行业和领域,从而使有效发挥其功能价值,避免浪费并降低成本。为未来的新型金属材料的研发奠定基础。通过分析金属材料的成分,可以更深入地了解金属材料性能的原因和规律。性能不同是因为金属材料的各种成分的原子之间的晶体结构和键合存在差异。对金属材料成分的透彻了解可用于金属材料的精确加工,并阐明其成分,以便理论知识和生产实践可以帮助我们找到最适合该金属材料的加工方法[1]。金属材料的热处理不仅可以消除加工环节中的缺陷,而且可以大大提高金属材料的性能。总而言之,对金属材料的成分进行准确的分析不仅可以使材料的性能最大化,而且可以降低生产成本并最大化经济效益。
2金属材料成分分析技术传统方法
2.1滴定分析
滴定分析是金属成分的传统分析方法。在滴定分析过程中,将准确浓度的标准溶液滴加到要测试的溶剂中,检测溶液和标准溶液通过连续滴加而发生化学反应。当发生化学反应时,通过标准溶剂的滴加度获得恒定值,并以此方式计算测试溶液的含量。该方法在实际金属材料检测中非常常见,并具有多种功能。
2.2分光光度
金属成分分析的分光光度法是传统金属成分分析中最常用的方法。基本分析方法是基于朗伯比定律的金属分析方法。在检测物质的特定波长或内部光的特定范围的吸收和发光的程度的特定范围内。主要检测设备分为紫外分光光度计和红外分光光度计。在光度计中,根据通过光谱处理反射在样品上的结果所检测出的吸光度值,计算出样品浓度。
2.3原子吸收光谱
原子吸收光谱法也是检测传统技术中的重要检测步骤,也称为原子吸收分光光谱法,它可以定量分析原子蒸气特征辐射所释放的元素。高选择性和高灵敏度,金属检测精度高的特性在实际金属成分分析中具有一定优势。缺点是不可以同时分析多个元素,并且面对样本的复杂性,仍然存在一些缺点[2]。
2.4X射线荧光光谱
X射线荧光光谱法也是金属分析的一种形式,其原理是吸收蒸气状态下的特定频率辐射。在激发过程中,光线用于发射特定波长,并且通过一系列波长感应组件,根据相应的元素标准获得元素的特性以进行分析。在该方法的实际应用中,它主要用于检测高纯度物质和矿物质。
2.5电分析法
电分析法是在最初应用于化学分析电池反应的传统形式。原理是通过电解对金属材料的电性能和成分含量进行相关分析。该方法的准确性相对较低,对于金属检测不是很准确,并且如今很少在实际应用中使用。
3金属材料成分分析新技术
3.1激光诱导等离子体光谱技术
在分析金属材料成分的新技术中,激光诱导等离子体光谱法是近年来发明并逐渐应用的一种新技术方法,其主要特点是设备相对简单,操作性极高。其投资少,可以同时检测多种金属元素,因此检测分析效率很高。当前,激光诱导等离子体光谱法通常用于检测不锈钢中的微量元素。然而,由于技术范围的限制,激光诱导等离子体光谱技术的应用范围相对狭窄,相应的应用市场也较小。
3.2电感耦合等离子体质谱技术
电感耦合等离子体质谱法是一种基于电感耦合等离子体发射光谱法开发的更灵敏的元素分析方法。与电感耦合等离子体发射光谱仪相比,增加了四极质谱仪,该质谱仪分离了具有不同质荷比的激发离子,并最终测量了各种离子的峰强度[3]。它的优点是操作简单,测试周期短,灵敏度高。缺点由于实际检测的成本高昂,因此其广泛使用受到限制,现在它主要用于地质测量金属矿石中的微量,痕量和超痕量金属元素。
3.3电感耦合等离子体原子发射光谱技术
电感耦合等离子体原子发射光谱技术是一种新型的原子发射光谱技术。操作的主要原理是使用在一定条件下激发的金属元素,以产生电子跃迁并在光谱中显示一定强度。测量范围广,灵敏度高。当前,在金属成分分析方法中,电感耦合等离子体原子发射光谱技术是相对发达的新测量技术的成熟应用,其可以确保金属材料成分测量的高灵敏度和高精度。由于具有很高的通用性,因此是被广泛用作具有高应用价值的金属材料成分分析的新技术。
3.4石墨炉原子吸收技术
石墨炉原子吸收技术的应用原理主要是用石墨材料制成管形或杯形雾化器,通过加热原子化分析金属材料的成分,利用电流进行原子吸收分析。由于所有样品均被原子化,石墨炉原子吸收技术可以有效防止火焰气体的原子浓度稀释,因此大大提高了石墨炉原子吸收技术的灵敏度,该技术方法常用于金属的测量。在元素方面,性能水平优于其他新技术,在检测金属成分中起着举足轻重的作用。
4金属材料成分分析的发展趋势及展望
在科学技术的不断发展过程中,对更多的金属材料进行了分析和测定,并对传统方法进行了研究。在持续的技术创新过程中,采用了新技术和新方法来帮助持续改进[4]。应用不同的技术来提供分析,以进一步分析金属材料的成分。因此,在目前的形势下,需要朝着更高效,更准确的方向,更简单的操作以及不断的科学技术研究来发展金属材料。如今,各行各业对金属材料的需求不断增长,各种微量元素的快速简便测量变得越来越重要。本文介绍的主流分析方法都各有优缺点。例如,直读光谱仪只能分析一定大小的块样品。电感耦合等离子体光谱仪需要酸或碱溶解样品。溶样过程处理不当会威胁环境和人类健康,并相应延长测试周期。基于此,一些现有的操作方法不再能够满足实际应用的需求,因此需要开发易于使用,分析周期短,灵敏度高,检测限低和环境友好的新方法和新仪器。因此,测试人员和仪器制造商需要携手共同努力,以促进对用于金属材料化学分析的实验方法和仪器的不断改进。
6结语
综上所述,本文分析了金属材料成分分析技术的重要性和传统技术方法,并阐明在当前持续技术创新的环境下,根据特性和性能,采用新技术和新方法进行进一步对金属原料分析技术的分析与改进。因此,在研究金属材料的成分分析技术的发展过程中,要在准确性和效率两方面进行重点延伸。
参考文献:
[1]朱泽珲. 金属材料成分分析技术发展前景[J]. 农机使用与维修,2021(01):47-48.
[2]李军. 金属材料成分分析方法探讨[J]. 中国高新技术企业,2015(13):64-65.
[3]郭东鑫. 金属材料化学成分分析方法的初步认知和趋势研究[J]. 现代商贸工业,2017(18):166-167.
[4]丁严广,白科财. 金属材料化学分析方法现状及发展趋势[J]. 现代制造技术与装备,2016(06):31-32+51.