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常見的分析儀器有，原子吸收分光光度計、原子熒光光譜儀、電感藕合等離子體光譜儀(簡稱ICP)、火花(hua)直讀光譜儀(簡稱光譜儀)、X射線熒光光譜儀、能譜儀等。此(ci)外(wai)，還有些專(zhuan)屬(shu)性分析(xi)儀器，如碳硫(liu)分析(xi)儀、氧氮氫三元素(su)連測儀等。這些儀器有生產過程中扮演著不(bu)同的(de)角色。下(xia)(xia)面談一下(xia)(xia)各種儀器在金屬(shu)材料(liao)中扮演的(de)不(bu)同角色，供各位(wei)選(xuan)擇設備時參(can)考。
一、火花直讀光譜儀
直(zhi)讀(du)光譜儀(又叫光電直(zhi)讀(du)光譜儀、火花(hua)直(zhi)讀(du)光譜儀)
1、直讀(du)光譜(pu)儀優勢
(1)直(zhi)讀光光譜(pu)儀從(cong)誕(dan)生到發展原自于鋼鐵生產企業要求爐前快(kuai)速分析，具有60余年的歷史。
(2)直讀光譜儀是金屬材料的(de)首(shou)選設備。具分析(xi)制(zhi)樣簡單，只需(xu)簡單物理加工。分析(xi)速(su)度快(kuai)，一分鐘可以(yi)給出(chu)所需(xu)檢測元素的(de)全部信息，分析(xi)精度高。
(3)金(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料生(sheng)產企(qi)業(ye)，無論(lun)是(shi)(shi)鋼鐵(tie)行業(ye)，還(huan)是(shi)(shi)有色金(jin)屬(shu)(shu)冶煉(lian)企(qi)業(ye)均是(shi)(shi)用(yong)直讀光譜儀進行過程(cheng)控(kong)制分(fen)析(xi)和最終產品(pin)檢驗。
(4)目前(qian)直讀光(guang)譜(pu)儀覆蓋(gai)了鋼鐵(tie)、鋁(lv)、銅、鉛、鋅、金、銀、銅各種金屬和合金的分(fen)析，用戶分(fen)布越來越廣。
(5)目前主流光(guang)譜儀生產(chan)商(如(ru)ARL直讀光(guang)譜)能(neng)提(ti)供(gong)工廠校正曲線，這樣大大減少(shao)了用戶對標樣的依賴(lai)性(xing)。
2、火花直讀(du)光譜(pu)儀的局限性
對于金屬材料生產企業(ye)來(lai)講，直讀(du)光譜儀的(de)優(you)勢發揮到(dao)了(le)極至。但(dan)對于機(ji)械廠(chang)進廠(chang)材料檢測來(lai)講或(huo)其它行業(ye)用戶(hu)來(lai)講，會遇到(dao)以下問(wen)題：
(1)當分析(xi)基體很(hen)多時，設備的采購(gou)成本會很(hen)高。
(2)受儀器(qi)分(fen)析通道數的(de)限制(zhi)，一(yi)臺儀器(qi)安裝的(de)通道數有限。
(3)特殊(shu)型狀的(de)樣品(pin)，如非(fei)常(chang)小的(de)線(xian)(xian)材、非(fei)常(chang)薄的(de)金屬泊片用直讀(du)光(guang)(guang)譜就無(wu)法分析。通常(chang)直讀(du)光(guang)(guang)譜儀只能分析直徑3mm以(yi)上(shang)的(de)線(xian)(xian)材和厚度0.1mm以(yi)上(shang)的(de)片狀試(shi)樣。
二、電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP)
1、ICP光譜儀(yi)的優(you)勢
電(dian)感(gan)藕合等離子體發(fa)射光譜儀(yi)是目前(qian)應用最最廣(guang)泛的分析儀(yi)器之一。它(ta)只所以在(zai)分析領域(yu)占(zhan)有舉足輕重的地(di)位，主要是：
(1)ICP具有突出的檢出限，在水溶液(ye)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(fen)析對(dui)象廣泛(fan)，只要能(neng)處理(li)成液體(ti)的(de)試樣均(jun)(jun)可(ke)進行分(fen)析;除能(neng)分(fen)析金屬材(cai)料(liao)外，地質樣品、環保樣品、電鍍液等均(jun)(jun)可(ke)進行分(fen)析。
(3)分析速度快(kuai)，一分鐘可(ke)以給出所有元素的(de)含量信(xin)息。
2、ICP儀器的局限性
由于需要將(jiang)試(shi)樣處理成液體，哪么在試(shi)樣處理過程中形成揮發的元素將(jiang)不(bu)能或不(bu)會準確測定
三、XRF熒光光譜儀
XRF熒光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)根據(ju)其分(fen)光(guang)(guang)(guang)原理不同分(fen)成波(bo)長色(se)散(san)型(xing)X熒光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)(波(bo)譜(pu)儀(yi)，WDXRF)和能(neng)量色(se)散(san)型(xing)X熒光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)(能(neng)譜(pu)儀(yi)，EDXRF)。我們通常所說的X熒光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)就是指波(bo)長色(se)散(san)的儀(yi)器。
1、XRF熒光光譜儀(yi)的優勢
(1)制(zhi)樣簡(jian)單。通常(chang)情況下是物理制(zhi)樣。試樣經過(guo)簡(jian)單的破(po)碎、研(yan)磨成(cheng)粉末壓(ya)片或熔融(rong)制(zhi)成(cheng)。
(2)分(fen)析范圍(wei)廣，理(li)論上(shang)從四號(hao)元素(su)Be到92號(hao)元素(su)鈾均可進行分(fen)析。
(3)測量范圍寬(kuan)，從0.001%到100%均可進(jin)行分(fen)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(de)分(fen)析范圍從(cong)PPM到100%。實際上(shang)儀器的(de)分(fen)析下限受所分(fen)析試樣的(de)基體影響很(hen)(hen)大。如(ru)果分(fen)析碳氫化合(he)物(wu)中的(de)元(yuan)(yuan)素(su)，檢出限可以達到到PPM，如(ru)石(shi)油中硫S的(de)分(fen)析，地質樣品(pin)中則只能達到10PPM，而在鉛(qian)合(he)金(jin)中檢出限要50PPM以上(shang)。XRF無(wu)法進行純(chun)金(jin)屬材料分(fen)析，純(chun)金(jin)屬材料中各元(yuan)(yuan)素(su)的(de)含量均很(hen)(hen)低。
(2)不銹(xiu)鋼中的(de)(de)五(wu)害元(yuan)素(su)(su)也不能(neng)用(yong)(yong)XRF進行分析。傳(chuan)統上，不銹(xiu)鋼生產企業通(tong)常用(yong)(yong)XRF熒光進行過程控(kong)制(zhi)分析，主要(yao)是直(zhi)(zhi)讀(du)光譜(pu)儀對高含量(liang)元(yuan)素(su)(su)鉻(ge)、鎳(nie)的(de)(de)測量(liang)精度不能(neng)令人(ren)滿意(yi)。一臺儀器就能(neng)滿足合金成(cheng)份與微量(liang)元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)全部測定。便目前(qian)不銹(xiu)鋼生產企業就只能(neng)用(yong)(yong)直(zhi)(zhi)讀(du)光譜(pu)儀來測量(liang)微量(liang)元(yuan)素(su)(su)了，因當今(jin)材料要(yao)求(qiu)五(wu)害元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)含量(liang)比國家標準要(yao)低得多。
(3)XRF對標樣的依賴性很強(qiang)。試樣的顆(ke)粒度、組成、結構差異等均會對分(fen)析結果產生很大影響。
四、其他專屬性儀器
碳硫(liu)分(fen)(fen)析(xi)儀(yi)和(he)氧(yang)氮氫(qing)(qing)分(fen)(fen)析(xi)儀(yi)，專于用(yong)于金屬材料中碳硫(liu)元素分(fen)(fen)析(xi)和(he)氣體氧(yang)氮氫(qing)(qing)的(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)。直(zhi)讀光(guang)譜儀(yi)對碳硫(liu)分(fen)(fen)析(xi)已獲得很(hen)好的(de)(de)測(ce)量結果(guo)，哪(na)么(me)為什(shen)么(me)還需要配碳硫(liu)分(fen)(fen)析(xi)儀(yi)呢，主要是國家規定的(de)(de)標準測(ce)試(shi)方(fang)法就(jiu)是碳硫(liu)分(fen)(fen)析(xi)儀(yi)。直(zhi)讀光(guang)譜儀(yi)測(ce)量鋼(gang)鐵中氮和(he)銅中的(de)(de)氧(yang)是沒有問題(ti)的(de)(de)，但對于鋼(gang)鐵中氧(yang)和(he)氫(qing)(qing)還不能(neng)達到滿意的(de)(de)結果(guo)。
結論
(1)做為金屬材料實驗室(shi)，原(yuan)子吸收光(guang)譜儀、ICP光(guang)譜儀、直讀光(guang)譜儀是必備設備。各種(zhong)儀器取(qu)長補短(duan)。不是哪一種(zhong)儀器就能滿足(zu)全部應用要求(qiu)。
(2)直讀光譜(pu)儀是金屬(shu)實(shi)驗室的首(shou)選設備(bei)，可提供快速準確的定量分析。
(3)其(qi)它分析儀器(qi)是直(zhi)讀光譜儀的補充手(shou)段。
