材質(zhì)分析(牌號鑒別)是通過儀器分析手段確定金屬材料樣品的成分及其比例后,對照分析結(jié)果和相應(yīng)材料材質(zhì)或牌號的標(biāo)準(zhǔn)要求,判定其是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求的過程。
材質(zhì)分析所用的儀器或方法有原子吸收光譜法、傳統(tǒng)化學(xué)滴定分析法、碳硫分析儀、ICP-OES、X射線熒光光譜儀等。
一、原子吸收光譜法
原子吸收光譜法(AAS),又稱原子分光光度法,是基于待測元素的基態(tài)原子蒸汽對其特征譜線的吸收,由特征譜線的特征性和譜線被減弱的程度對待測元素進(jìn)行定性定量分析的一種儀器分析的方法。
該法具有檢出限低(火焰法可達(dá)μg/cm–3級)準(zhǔn)確度高(火焰法相對誤差小于1%),選擇性好(即干擾少)分析速度快,應(yīng)用范圍廣(火焰法可分析30多種/70多種元素,石墨爐法可分析70多種元素,氫化物發(fā)生法可分析11種元素)等優(yōu)點。
二、化學(xué)滴定分析
將一種已知其準(zhǔn)確濃度的試劑溶液(稱為標(biāo)準(zhǔn)溶液)滴加到被測物質(zhì)的溶液中,直到化學(xué)反應(yīng)完全時為止,然后根據(jù)所用試劑溶液的濃度和體積可以求得被測組分的含量,這種方法稱為滴定分析法(或稱容量分析法)。
滴定分析根據(jù)其反應(yīng)類型的不同,可將其分為:
1、酸堿滴定法:測各類酸堿的酸堿度和酸堿的含量;
2、氧化還原滴定法:測具有氧化還原性的物質(zhì);
3、絡(luò)合滴定法:測金屬離子的含量;
4、沉淀滴定法:測鹵素和銀。
三、碳硫分析儀
碳硫分析儀器可測定鑄鐵、球鐵、生鐵、不銹鋼、普碳鋼、合金鋼、合金鑄鐵、各類礦石、有色金屬中碳、硫、錳、磷、硅、鎳、鉻、鉬、銅、鈦、鋅、釩、鎂、稀土等元素的含量。
紅外吸收法(紅外碳硫分析儀)具有準(zhǔn)確、快速、靈敏度高的特點,高低碳硫含量均使用,適用于分析精度要求較高的場合。
四、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES /ICP-OES)
原理: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),原子可進(jìn)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。利用分光系統(tǒng)將光源發(fā)射的光分解為按波長排列的光譜,之后利用光電器件檢測光譜,根據(jù)測定得到的光譜波長對試樣進(jìn)行定性分析,按發(fā)射光強度進(jìn)行定量分析。
ICP-OES可用于地質(zhì)、環(huán)保、化工、生物、醫(yī)藥、食品、冶金、農(nóng)業(yè)等方面樣品中七十多種金屬元素和部分非金屬元素的定性、定量分析。
五、X射線熒光光譜儀
X射線熒光光譜儀(XRF)分為波長色散型X射線熒光光譜儀(WD-XRF)和能譜色散型X-射線熒光光譜儀(ED-XRF)。
原理:用X射線照射試樣時,試樣可以被激發(fā)出各種波長的熒光X射線,需要把混合的X射線按波長(或能量)分開,分別測量不同波長(或能量)的X射線強度,以進(jìn)行定性和定量分析。
適合分析材料:鋁合金、不銹鋼、鉻鉬合金、金屬管道和法蘭材料,黃銅、青銅以及其他銅合金,金屬焊料、鈦合金、工具鋼、鎳基或鈷基等“超級合金”進(jìn)行材料牌號匹配和元素定量分析。