有色金屬材料的光譜儀檢測分析

姜巖

摘 要： 光譜儀檢測分析的方法能夠?qū)⒂猩饘俨牧系男阅芨油昝赖仫@示出來，并且能夠發(fā)現(xiàn)有色金屬材料中存在的一些缺陷，可以據(jù)此來改進(jìn)有色金屬材料的不足，為實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用做出貢獻(xiàn)。因此，本研究對有色金屬的光譜儀檢測分析方法做出了詳細(xì)的介紹，從檢測有色金屬前的一系列準(zhǔn)備工作開始，到具體的檢測過程、檢測結(jié)果分析最后介紹了在進(jìn)行有色金屬光譜檢測時(shí)的注意事項(xiàng)，分析了有色金屬的光譜儀檢測法的效率，保證該方法在應(yīng)用的實(shí)踐過程中能夠更好地發(fā)揮作用。

關(guān)鍵詞： 有色金屬材料；光譜儀檢測；分析方法

前言：有色金屬的檢測方法有很多種，所依據(jù)的各種物理化學(xué)性質(zhì)也各有不同，普通的光學(xué)分析有時(shí)很難區(qū)分出類似的有色金屬，所以更加細(xì)致的分析方法有滴定分析法、重量分析法、光譜儀檢測分析法、分光光度法等，根據(jù)以上這些方法對有色金屬進(jìn)行分析，能夠更加準(zhǔn)確地分析出有色金屬的物質(zhì)組成。本研究主要介紹的是光譜儀檢測分析法，使用的光譜儀是進(jìn)口光譜儀ARC-ME930檢測銅合金這一型號，監(jiān)測的有色金屬樣品是銅合金。

1.光譜儀檢測法分析前的各項(xiàng)準(zhǔn)備

1.1打開光譜儀及其準(zhǔn)備工作

在打開光譜儀之前，要確保儀器連接的電壓是否符合儀器的需要，光譜儀的額定電壓為220V，因此，連接的電壓不能超過220V，否則會(huì)將儀器燒毀。另外要注意的是，打開光譜儀之前，要保證氬氣瓶的狀態(tài)是打開中的狀態(tài)，進(jìn)行檢測分析工作時(shí)，銅合金的氣流要符合實(shí)際需要，采用低氣流。在使用氬氣時(shí)，要控制氬氣的氣流量，使氣體的流速在0.8左右，在這一流速下，對銅合金的分析更加容易進(jìn)行。除此之外，光譜儀開機(jī)前還要對水泵的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測，確保水泵不存在任何故障，能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。之后可以打開光譜儀，在進(jìn)行檢測之前，要使其預(yù)熱15分鐘左右，當(dāng)檢測區(qū)的溫度達(dá)到穩(wěn)定以后，方能進(jìn)行檢測。

1.2樣品的準(zhǔn)備工作

在確保了光譜儀的狀態(tài)良好，能夠進(jìn)行檢測之后，可以進(jìn)行樣品的準(zhǔn)備工作。對于將要進(jìn)行檢測的銅合金來說，取樣時(shí)，一般會(huì)選擇塊狀的銅合金樣品。樣品不能直接放入光譜儀中檢測，必須進(jìn)行清潔處理工作，將銅合金樣品表面附著的污漬清除，用銼刀將其表面磨光，露出銅合金原本的質(zhì)地，再用砂紙細(xì)細(xì)地打磨，使樣品表面更加光滑，殘留的金屬氧化物更少，使光譜儀的檢測分析效果更好。

1.3光譜儀燃燒室和電極的清理工作

光譜儀的燃燒室和電極是光譜檢測分析的重要部件，樣品的燃燒在燃燒室內(nèi)進(jìn)行，如果燃燒室和電極沒有清理干凈，留有上次的檢測殘留物質(zhì)，那么，將對當(dāng)前的檢測產(chǎn)生影響，因此，必須保證燃燒室和電極的潔凈。對燃燒室和電極的清理工作，需使用氬氣進(jìn)行，通過放出氬氣，將殘留元素帶走；電極的清理可用小毛刷進(jìn)行。清潔操作完成后，方可進(jìn)行檢測工作。

2.實(shí)際檢測有色金屬的過程及注意事項(xiàng)

2.1光譜儀使用前的設(shè)置研究

在使用光譜儀檢測和分析有色金屬材料之前，要對光譜儀進(jìn)行一些必要的設(shè)置。本研究所采用的進(jìn)口光譜儀為ARC-ME930檢測銅合金這個(gè)型號，在測試前，要做好以下幾個(gè)步驟的調(diào)整：在光譜儀的控制面板上按下設(shè)置的按鈕，然后進(jìn)入設(shè)置的菜單頁面選擇，選擇金屬的顏色；當(dāng)這一步的設(shè)置完成后，下一步將進(jìn)入用戶設(shè)置的界面，在這一步的選擇中，選擇操作的狀態(tài)，設(shè)置操作進(jìn)行的環(huán)境指標(biāo)；在系統(tǒng)設(shè)置完畢之后，相應(yīng)的測試數(shù)據(jù)預(yù)估已經(jīng)在光譜儀中生成，數(shù)據(jù)主要是根據(jù)有色金屬的實(shí)際情況計(jì)算出來的預(yù)測值。下一步需要進(jìn)行設(shè)置的是輸入和輸出設(shè)置，并使用光標(biāo)選擇打印機(jī)，在確認(rèn)所有設(shè)置都已經(jīng)完成后，按保存設(shè)置并退出；接下來需要設(shè)置檢測的時(shí)間以及輸出文字的語言設(shè)置，當(dāng)時(shí)這兩項(xiàng)設(shè)置都完成后，按下Probe Model鍵，進(jìn)行分析模式的選擇，完成這一設(shè)置之后，光譜儀的所有設(shè)置操作就都完成。

2.2有色金屬材料光譜儀定量分析

有色金屬材料光譜儀檢測定量分析的具體步驟如下：在控制面板上找到操作鍵，按下操作鍵進(jìn)入測量界面，然后選擇所選樣品的類型。一般來說，在有色金屬材料的光譜儀定量分析中，主要使用計(jì)算機(jī)技術(shù)來分析測量曲線，通過連接電腦將分析出的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，并通過打印機(jī)以報(bào)告的形式呈現(xiàn)，可以更好地了解有色金屬材料的性能，有利于進(jìn)一步研究有色金屬材料的實(shí)際效果。在實(shí)際檢測和分析中，根據(jù)光譜儀的型號選擇銅合金測量曲線，在進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入時(shí)，按Enter鍵可以對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測。選擇繪制測量曲線后，按設(shè)置進(jìn)入下一個(gè)測試，然后按“選擇名稱”進(jìn)入銅合金。在選擇輸入名稱銅合金中，返回測量菜單，銅合金測量工作。在測量狀態(tài)下，將光標(biāo)置于測量名稱上，可以進(jìn)行測量結(jié)構(gòu)的打印。如果測量要求還需要計(jì)算平均值，請選擇“打印結(jié)果”的按鈕，選擇打印平均值；當(dāng)平均值打印時(shí)，系統(tǒng)將彈出窗口?！翱偸谴蛴∑骄?？僅此一次打??？”此時(shí)可以根據(jù)具體的需要進(jìn)行選擇，并無具體要求。在打印測量數(shù)據(jù)的時(shí)候，要確保氬氣開關(guān)處于關(guān)閉的狀態(tài)，然后用小刷子對燃燒室和電極尖端進(jìn)行清潔，再關(guān)閉電源，直到燃燒室的溫度下降到室溫，才能將光譜儀的蓋子蓋上。有色金屬材料光譜儀檢測定量分析，是有色金屬材料性能分析的關(guān)鍵部分，在實(shí)際檢測和分析過程中，我們應(yīng)該注意相關(guān)的操作標(biāo)準(zhǔn)，使試驗(yàn)所得的結(jié)果更加準(zhǔn)確，可以更好地滿足實(shí)際需要。

2.3有色金屬材料分析注意事項(xiàng)

在進(jìn)行有色金屬材料的檢測和分析時(shí)，一些重要的注意事項(xiàng)需要牢牢掌握，這些問題與光譜儀檢測和分析的最終結(jié)果有關(guān)。在本研究中，有色金屬材料的光譜儀檢測分析主要是針對銅合金的注意事項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，其他的有色金屬在進(jìn)行相關(guān)操作時(shí)，有一些不同的注意事項(xiàng)，要具體對待，這里不做說明。銅合金在使用氬氣檢測分析時(shí)，必須使用低流速的氣流，并且燃燒室必須保證較高的清潔度，以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確程度和可靠程度。另外，燃燒室在使用過程中，最大容量的清洗過濾器可供35個(gè)檢測樣品同時(shí)進(jìn)行檢測，35個(gè)檢測樣品檢測完成后，要對過濾器進(jìn)行徹底的清洗，當(dāng)檢測的樣品數(shù)達(dá)到150個(gè)之后，需要更換新的過濾器。光譜儀檢測和分析設(shè)備在測量有色金屬材料時(shí)，最好先選擇一些廢物樣品進(jìn)行檢測，因?yàn)楣庾V儀檢測分析儀在開始工作時(shí)，其工作狀態(tài)不夠穩(wěn)定，檢測結(jié)果可能會(huì)不正確。具體來說，光譜儀在十五分鐘的預(yù)熱結(jié)束后，可以使用八九個(gè)廢物樣品進(jìn)行檢測和分析，在檢測過程中對光譜儀進(jìn)行微調(diào)，使其工作狀態(tài)達(dá)到要求。材料研磨時(shí)，要使用新的砂紙進(jìn)行打磨，不能使用同一張砂紙，避免出現(xiàn)交叉污染。測得的銅合金和燃燒室應(yīng)具有良好的密封性，防止空氣對燃燒室產(chǎn)生不利影響。氬氣罐在使用過程中，當(dāng)壓力達(dá)到1MPa時(shí)，要用氬罐更換；另外，高純度的氬氣有利于提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度，所以要確保氬氣的純度在99.999%以上。

結(jié)語：本研究所介紹的光譜儀檢測分析有色金屬的方法，在有色金屬的研究當(dāng)中應(yīng)用的效果更好。本研究對光譜儀檢測有色金屬的方法雖然進(jìn)行了比較系統(tǒng)的說明，但還有些方面比較簡略，比如光譜儀使用后的具體的清理過程、光譜儀放置的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的要求等，沒有做出詳細(xì)的說明，期待進(jìn)一步的研究。

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