基于光譜儀檢測(cè)的有色金屬材料分析探究

（潞安化工集團(tuán)采供中心 山西 046000）

1.光譜儀檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作

(1)儀器的打開(kāi)與準(zhǔn)備

在連接光譜儀之前，首先要確定電壓是否符合光譜儀的要求。光譜儀的額定電壓值是220V，因此儀器所連接的電壓值要低于或等于220V。如果不慎超過(guò)了220V，則容易導(dǎo)致儀器在連接過(guò)程中燒毀。其次在打開(kāi)儀器之前，氬氣瓶要處于開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)儀器開(kāi)始工作時(shí)，銅合金的氣流要與儀器相符，采取低流速。根據(jù)銅合金的金屬性質(zhì)，氬氣的氣體流速應(yīng)保持在0.8m/s左右，能夠提升銅合金的分析效率。此外在光譜儀運(yùn)行之前要對(duì)水泵進(jìn)行測(cè)試，確認(rèn)水泵可以跳動(dòng)，沒(méi)有發(fā)生任何故障。如果在光譜儀開(kāi)機(jī)時(shí)沒(méi)有聽(tīng)到水泵運(yùn)行的聲音，則需要對(duì)水泵的狀態(tài)進(jìn)行檢查，解決故障問(wèn)題。在對(duì)上述部分完成系統(tǒng)的檢查之后，開(kāi)啟光譜儀，進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)界面數(shù)據(jù)不再發(fā)生變化時(shí)說(shuō)明光譜儀到達(dá)了穩(wěn)定狀態(tài)。一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)機(jī)一刻鐘后光譜儀內(nèi)的溫度基本能夠穩(wěn)定下來(lái)，可以對(duì)金屬材料結(jié)構(gòu)開(kāi)啟檢測(cè)。

(2)銅合金的準(zhǔn)備工作

光譜儀運(yùn)行良好之后，檢測(cè)人員也需要對(duì)檢測(cè)的樣品進(jìn)行相應(yīng)準(zhǔn)備。本次檢測(cè)的金屬材料為銅合金，一般會(huì)選取塊狀樣品，在正式開(kāi)始檢測(cè)之前首先要對(duì)樣品進(jìn)行處理，清潔樣品表面的痕跡，利用工具進(jìn)行打磨，使銅合金呈現(xiàn)光滑狀態(tài)。減少樣品表面的金屬氧化物，這樣在檢測(cè)過(guò)程中光譜儀得到的結(jié)果會(huì)更加準(zhǔn)確。

(3)做好燃燒室與電極的清潔

燃燒室和電極是完成金屬材料檢測(cè)分析的重要因素，在檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)保持燃燒室與電極的清潔狀態(tài)，才能有效保障光譜儀的檢測(cè)效果。燃燒室是檢測(cè)有色金屬材料過(guò)程中的重要組成部分。在檢測(cè)前應(yīng)通過(guò)氬氣的釋放起到清潔作用，并利用小毛刷等工具對(duì)電極尖端部位完成清潔，這樣在進(jìn)行金屬材料的檢測(cè)時(shí)能夠得到較為準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

2.光譜儀的檢測(cè)流程

(1)對(duì)光譜儀進(jìn)行預(yù)定設(shè)置

在正式檢測(cè)分析之前，操作人員需要對(duì)光譜儀完成相應(yīng)的設(shè)置準(zhǔn)備。本次所采用的儀器型號(hào)為ARC-MET930。使用之前要對(duì)儀器進(jìn)行以下調(diào)節(jié)：打開(kāi)光譜儀的控制面板，點(diǎn)擊設(shè)置選項(xiàng)，在菜單界面中確認(rèn)檢測(cè)金屬的顏色。完成顏色的設(shè)定之后，打開(kāi)用戶設(shè)置頁(yè)面，按照當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)，進(jìn)行環(huán)境指標(biāo)的設(shè)定。確認(rèn)系統(tǒng)設(shè)置后，光譜儀根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)情況已經(jīng)進(jìn)行了預(yù)估，通過(guò)運(yùn)算得出一定的結(jié)果。還需要完成輸入及輸出的相關(guān)設(shè)置，利用光標(biāo)確認(rèn)打印機(jī)，對(duì)設(shè)置選項(xiàng)進(jìn)行選擇，無(wú)誤后保存并退出。下一步需要對(duì)有色金屬材料檢測(cè)所需的時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，并確認(rèn)輸出語(yǔ)言。所有設(shè)置完成后，選擇Probe Model按鈕，對(duì)光譜儀的分析模式進(jìn)行選擇，選擇完畢，光譜儀上所需的設(shè)置操作即全部完成。在設(shè)置過(guò)程中要嚴(yán)格按照實(shí)際情況進(jìn)行，避免儀器設(shè)置問(wèn)題影響最終結(jié)果。

(2)光譜儀的定量分析

光譜儀的定量分析是有色金屬材料檢測(cè)過(guò)程中的重要部分，能夠產(chǎn)生有色金屬材料的屬性分析結(jié)果，利用打印設(shè)備輸出金屬材料的數(shù)據(jù)，為下一步的研究做好基礎(chǔ)信息準(zhǔn)備。

定量分析步驟如下：進(jìn)入光譜儀控制面板，選擇操作鍵進(jìn)入下一頁(yè)面，在測(cè)量界面中找到金屬材料樣品的類別。利用光譜儀進(jìn)行有色金屬材料的定量分析時(shí)，一般采用計(jì)算機(jī)手段能確認(rèn)測(cè)量曲線。與電腦連接，統(tǒng)計(jì)相應(yīng)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。利用打印機(jī)輸出報(bào)告，直觀展示有色金屬材料的品質(zhì)或者屬性數(shù)據(jù)，根據(jù)有色金屬材料的性能進(jìn)行下一步的研究。

本次研究針對(duì)銅合金，因此在光譜儀的實(shí)際測(cè)量中，要依據(jù)光譜儀的型號(hào)確認(rèn)銅合金的曲線，展現(xiàn)測(cè)量結(jié)果。完成數(shù)據(jù)的輸入后，點(diǎn)擊Enter按鈕可以對(duì)輸入的數(shù)據(jù)完成相應(yīng)檢測(cè)。確認(rèn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行測(cè)量曲線的繪制。完成繪制后，點(diǎn)擊進(jìn)入到下一項(xiàng)測(cè)試內(nèi)容，在名稱位置輸入銅合金，回到測(cè)量界面，進(jìn)行銅合金的屬性測(cè)量。在光譜儀測(cè)量的過(guò)程中，點(diǎn)擊測(cè)量名稱能夠?qū)y(cè)量的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出并完成打印。如果在測(cè)量過(guò)程中需要對(duì)平均值進(jìn)行計(jì)算，則可以點(diǎn)擊“打印結(jié)果”，對(duì)平均值進(jìn)行打印。在選擇后會(huì)出現(xiàn)詢問(wèn)內(nèi)容“總是打印平均值？?jī)H此一次打印？”，這個(gè)要根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需要完成選擇，沒(méi)有定性規(guī)定。如果希望之后的打印操作也進(jìn)行平均值的打印則選擇“確定”，反之即點(diǎn)擊“取消”按鈕。在測(cè)量數(shù)據(jù)打印期間，要保證氬氣開(kāi)關(guān)沒(méi)有打開(kāi)，利用小刷子完成燃燒室和電極的清理，將電源關(guān)閉，燃燒室設(shè)備的溫度出現(xiàn)下降情況，直至保持在室溫左右，再將光譜儀蓋上。

定量分析操作是對(duì)有色金屬材料進(jìn)行分析的重要環(huán)節(jié)，在使用光譜儀器及完成其他操作流程中，要注意操作要求，按照標(biāo)準(zhǔn)完成測(cè)量。這樣能夠保持測(cè)量所得結(jié)果相對(duì)精確，具有應(yīng)用價(jià)值。

3.光譜儀在有色基屬材料檢測(cè)過(guò)程中需要注意的事金

有色金屬材料檢測(cè)過(guò)程有一定的要求，為了提高分析的準(zhǔn)確度，在使用儀器進(jìn)行相應(yīng)測(cè)量時(shí)應(yīng)牢牢掌握注意事項(xiàng)。這樣在有色金屬材料的檢測(cè)流程中能夠有效提升分析的準(zhǔn)確性。以下結(jié)合銅合金金屬材料特性，對(duì)光譜儀檢測(cè)過(guò)程注意事項(xiàng)進(jìn)行相應(yīng)闡述。不同有色金屬材料檢測(cè)過(guò)程有不同的注意事項(xiàng)，要根據(jù)金屬材料進(jìn)行相應(yīng)的處理，具體情況具體分析。

(1)保證氣流處于低流速狀態(tài)

利用氬氣對(duì)銅合金進(jìn)行檢測(cè)分析時(shí)要保證氣流為低流速，在氬氣處于低流速的情況下燃燒室才能持續(xù)保持燃燒狀態(tài)，起到檢測(cè)作用。如果沒(méi)有掌握好氣流的速度，則會(huì)影響到檢測(cè)結(jié)果。有色金屬檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性降低。因此在氬氣檢測(cè)過(guò)程中要保證氬氣能夠真正起到作用，同時(shí)也要注意樣品不受損傷，以免影響到后續(xù)的研究。在檢測(cè)過(guò)程中同樣要注意燃燒室的清理，保持其清潔狀態(tài)，在檢測(cè)過(guò)程中避免樣品被污染。

(2)增加廢樣檢測(cè)程序

廢樣檢測(cè)指的是在正式開(kāi)展光譜儀檢測(cè)分析之前先對(duì)廢樣進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程。光譜分析儀器需要進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)設(shè)定，在剛開(kāi)機(jī)運(yùn)作時(shí)不能夠保證其穩(wěn)定性，容易造成檢測(cè)的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，影響有色金屬材料性能的分析結(jié)果。為了保證有色金屬材料檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與實(shí)用性，在進(jìn)行銅合金檢測(cè)之前可以利用幾塊廢棄樣品首先完成檢測(cè)流程，光譜儀在運(yùn)行15分鐘左右時(shí)儀器的運(yùn)行逐漸穩(wěn)定。這樣在光譜儀達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí)再進(jìn)行銅合金的材料檢測(cè)能夠起到提升其結(jié)果的準(zhǔn)確度。經(jīng)過(guò)廢樣檢測(cè)后，光譜儀器能夠保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，提升有色金屬的檢測(cè)效果，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的可靠程度。

(3)對(duì)有色金屬材料進(jìn)行恰當(dāng)?shù)拇蚰?/h3>

在檢測(cè)之前對(duì)有色金屬材料進(jìn)行打磨是必備的過(guò)程，但是有色金屬材料的不同決定打磨方式有所區(qū)別，工作人員在進(jìn)行打磨之前需要注意不同金屬材料的特性，利用不同的打磨方式完成有色金屬材料的打磨工作，保證其材質(zhì)的穩(wěn)定。在我國(guó)當(dāng)前有色金屬材料的檢測(cè)過(guò)程中往往采用砂紙材料對(duì)有色金屬進(jìn)行打磨，這種手工操作不能完全保證打磨的效果，在處理過(guò)程中可能會(huì)使金屬材料受到損傷。操作方式較為單一，精確度不高，不能滿足光譜儀器的操作要求。同時(shí)由于砂紙打磨的誤差性也容易使檢測(cè)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。如果對(duì)砂紙進(jìn)行了重復(fù)利用，則容易導(dǎo)致之前的金屬材料在砂紙上存在殘留情況，在對(duì)之后的金屬材料進(jìn)行打磨時(shí)容易影響金屬材料的純度。因此在打磨過(guò)程中要掌握砂紙的打磨方式，盡量減少由于砂紙打磨帶來(lái)的數(shù)據(jù)偏差，對(duì)砂紙及時(shí)進(jìn)行更換，使最終的檢測(cè)結(jié)果能夠更加準(zhǔn)確，確保樣品的完好性，金屬材料經(jīng)過(guò)打磨之后再進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)能夠使檢測(cè)人員更容易把控測(cè)量方式，數(shù)據(jù)結(jié)果更準(zhǔn)確。

(4)保持儀器環(huán)境的密閉狀態(tài)

在利用光譜儀進(jìn)行有色金屬材料的測(cè)量時(shí)，檢測(cè)環(huán)境的密閉性是否良好對(duì)最終檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有著重要的影響。為了減少誤差，應(yīng)控制好燃燒室的密閉狀態(tài)，保證有色金屬材料的檢測(cè)是在光譜儀器的封閉狀態(tài)中進(jìn)行的。對(duì)檢測(cè)環(huán)境的良好把控能夠減少外部因素對(duì)檢測(cè)過(guò)程的影響，提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)，儀器內(nèi)部的壓力值與氬氣的純度息息相關(guān)，在測(cè)量過(guò)程中要注意保證壓力值的穩(wěn)定，避免影響氬氣濃度導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不穩(wěn)定，降低準(zhǔn)確性。一般在有色金屬材料的檢測(cè)過(guò)程中將壓力值保持在1MPa，能夠保障檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性。

4.光譜儀檢測(cè)結(jié)果的分析

利用光譜儀對(duì)有色金屬材料進(jìn)行檢測(cè)能夠獲得相應(yīng)的物質(zhì)數(shù)據(jù)，確認(rèn)金屬材料中含有的其他金屬成分，包含其在材料中的占比以及純度。將最后結(jié)果與現(xiàn)行金屬材料的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較對(duì)照，確認(rèn)是否滿足金屬材料的要求，以便于之后對(duì)有色金屬材料進(jìn)行提純等操作。

5.結(jié)束語(yǔ)

隨著物質(zhì)需求的增長(zhǎng)，有色金屬材料在人們?nèi)粘Ｉ钇鸬搅藰O大的作用，也被應(yīng)用于機(jī)械生產(chǎn)中。為了減少有色金屬材料物質(zhì)的不安全性，人們采用一定的技術(shù)手段對(duì)有色金屬材料進(jìn)行檢測(cè)，判斷其所含物質(zhì)數(shù)據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。其中光譜儀器的測(cè)量方式操作較為方便，同時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)也相對(duì)準(zhǔn)確。在測(cè)量過(guò)程中要注意氬氣氣流的速度、提前進(jìn)行儀器的準(zhǔn)備、材料打磨等，能夠有效完善有色金屬材料測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。