新技術(shù)下金屬材料成分分析技術(shù)發(fā)展前景

高 志

（商洛學(xué)院，陜西 商洛 726000）

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)都離不開金屬材料，全面掌握金屬材料的成分，以及了解金屬材料的特點(diǎn)，可以發(fā)揮金屬材料的重要意義，促進(jìn)社會發(fā)展。所以，相關(guān)人員不斷對金屬材料進(jìn)行分析，并不斷更新分析手段，從傳統(tǒng)技術(shù)到先進(jìn)的新型技術(shù)，分析水平不斷提高。但是，由于金屬材料具有多樣化特點(diǎn)，其種類繁多，并且被應(yīng)用到不同領(lǐng)域，且市場需求量增多，致使許多新型金屬材料相應(yīng)而生。要想發(fā)揮這種復(fù)合型金屬材料的作用，需要相關(guān)人員對其成分進(jìn)行精準(zhǔn)分析，才能更有效的應(yīng)用，才可以為新型材料的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。

1 金屬材料分析的重要作用

金屬材料包括純金屬、合金等材料，適用于醫(yī)療、計(jì)算機(jī)等各個(gè)領(lǐng)域。目前，各個(gè)行業(yè)對金屬需求提高，一些復(fù)雜金屬材料逐漸產(chǎn)生。這類金屬材料往往性能較好，對這些材料進(jìn)行分析，可以了解其內(nèi)部構(gòu)造?，F(xiàn)階段，金屬材料已經(jīng)成為各行各業(yè)的必需品。那么各行業(yè)要選擇適用于自身發(fā)展的金屬材料，就要通過分析技術(shù)對其進(jìn)行材料成分的分析，選擇有針對性的加工方法，提前了解金屬結(jié)構(gòu)，以及其化學(xué)成分，制定有效加工技術(shù)方法。不同的金屬材料有不同的作用，讓不同金屬材料找到其自身價(jià)值，可以推進(jìn)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，使社會可持續(xù)發(fā)展。選擇有針對性的技術(shù)去分析金屬材料，可以對其材料特點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，保證金屬產(chǎn)品的品質(zhì)。目前，金屬材料適用面越來越廣，傳統(tǒng)的成分分析方法已經(jīng)不符合時(shí)代發(fā)展需求。所以，要對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行改革，引進(jìn)新型技術(shù)，使成分分析更具實(shí)用性。以下為成分分析的積極作用。

1.1 便于了解金屬材料性能

對金屬材料進(jìn)行成分分析，可以讓人們了解金屬材料性能的成因，還可以根據(jù)對金屬材料的分析結(jié)果總結(jié)其規(guī)律。通過分析，可以對金屬材料的晶粒類型和相對數(shù)量等要素進(jìn)行掌握，這些因素對金屬材料有直接影響。其晶體相對數(shù)量主要由原子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)等方面決定。不同材料的性能有很大不同。

1.2 推動金屬材料加工技術(shù)更新

成分分析可以掌握金屬材料的化學(xué)成分，人們可以根據(jù)化學(xué)成分分析結(jié)果對其加工需求進(jìn)行多方面考量，相關(guān)人員通過實(shí)際情況以及相應(yīng)理論，尋求有針對性的加工工藝。有效的加工方法可以提高金屬制造品的品質(zhì)，可以發(fā)揮金屬材料性能。總之，通過準(zhǔn)確分析材料的成分，可以改進(jìn)材料的加工技術(shù)，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

1.3 合理應(yīng)用金屬材料

有效的成分分析可以提高金屬材料應(yīng)用的合理性，能夠使金屬材料的性能有效發(fā)揮。對于金屬材料的內(nèi)在潛力來說，可以在一定程度上發(fā)揮性能，形成有針對性的使用性能。比如，金屬材料的成分被人們充分掌握之后，可以進(jìn)行合金組元以及基體金屬的有效搭配。再通過先進(jìn)的加工技術(shù)，科學(xué)的熱處理方法，就可以將其性能有效發(fā)揮。

1.4 有助于選擇熱處理相關(guān)設(shè)備

眾所周知，大部分金屬材料的加工離不開熱處理方法，而熱處理相關(guān)設(shè)備起到重要作用。所有金屬材料都需要進(jìn)行相應(yīng)處理，才可以發(fā)揮其性能。進(jìn)行熱處理的目的在于完善材料性能，發(fā)揮其潛力。除此之外，熱處理還可以有效消除其組織缺陷，最大限度激發(fā)金屬材料的性能。

2 傳統(tǒng)分析方法應(yīng)用

2.1 電分析法

電分析法是傳統(tǒng)成分分析方法之一，最初，這種方法被用于電池化學(xué)分析。這種方法的原理為電分解，可以對金屬材料的含量進(jìn)行分析，還可以對材料組成成分進(jìn)行分析，并將兩個(gè)分析成果相關(guān)聯(lián)。但是，這種分析方法的準(zhǔn)確度偏低，探測金屬結(jié)果不夠精確，目前，這種分析方法已經(jīng)逐漸被取代。

2.2 滴定分析

滴定分析在實(shí)際應(yīng)用中，被稱為容量分析法，也是一種較為傳統(tǒng)的分析方法。在滴定分析時(shí)，要將標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加進(jìn)被測量溶劑，通過滴加，充分反映后，觀察兩種溶液之間的反應(yīng)。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到滴定終點(diǎn)，敲定滴加程度，從而獲取一個(gè)數(shù)值，在測量出被檢測溶液的含量。這種分析方法比較常見，往往適用于含量高于1%的物質(zhì)測試，但是這種分析方法存在一定弊端，其檢測效率低。圖1為滴定分析所用的檢測工具。圖2為實(shí)驗(yàn)中用到的隔絕空氣裝置。

圖1 滴定分析所用的檢測工具

圖2 實(shí)驗(yàn)中用到的隔絕空氣裝置

2.3 分光光度分析方法

分光光度法是較為常見的傳統(tǒng)分析方法，這種分析方式的原理為朗博比爾定律。在一定范圍內(nèi)，對物質(zhì)的吸光程度以及波長進(jìn)行檢測。這種方法的常用檢測設(shè)備是紅外與紫外分光光度計(jì)。根據(jù)測試樣本反應(yīng)，以及分光處理技術(shù)，可測算出材料的吸光值，從而推算材料樣本濃度。

2.4 原子吸收光譜

傳統(tǒng)檢測技術(shù)中，有一個(gè)重要步驟，為原子吸收光譜法。這種分析方法是通過原子蒸汽特征輻射元素進(jìn)行金屬材料分析。這種方法在傳統(tǒng)成分分析方法中，具有一定優(yōu)勢。其分析具有選擇性，而且這種方法檢測靈敏度較高，檢測金屬時(shí)精密度較高。但這種成分分析方法也存在一定弊端，多種元素不可以一起進(jìn)行分析，檢測樣本不能太過復(fù)雜。

2.5 X射線熒光光譜

這種成分分析方法原理為處于蒸汽狀態(tài)的前提下，對特定頻率輻射進(jìn)行吸收。再通過光輻射形式，發(fā)出特定波長。通過元素標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行波長檢測分析，進(jìn)而分析出元素性質(zhì)。這種分析方法比較適用于礦物檢測，以及高純物質(zhì)的檢測。

3 金屬材料成分分析新方法應(yīng)用

3.1 激光誘導(dǎo)等離子體光譜技術(shù)

近些年，金屬材料成分分析方法日新月異。在新技術(shù)中，激光誘導(dǎo)方式逐漸被使用。這種分析技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，使用的檢測儀器十分簡便，設(shè)備操作也非常便利。并且這種分析方式投入的成本較低，且可以對多種元素儀器檢測分析，其檢測效率非常高，在同類技術(shù)中，很有優(yōu)勢。比如，不銹鋼中的元素分析，就可以使用這種激光誘導(dǎo)技術(shù)。然而這種技術(shù)也有上升空間。這種技術(shù)適用的范圍不廣，容易受技術(shù)的限制，導(dǎo)致這種技術(shù)在市場應(yīng)用范圍不廣泛。

3.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)

早在20世紀(jì)，電感耦合技術(shù)就已經(jīng)被研究出來，這種技術(shù)源于同位素檢測技術(shù)。這種成分分析方法具有很特別的接口技術(shù)，能夠?qū)⒌入x子體的各種優(yōu)點(diǎn)相融合，這種分析方法的檢測靈敏度較高。

3.3 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜技術(shù)

這種技術(shù)屬于一種新型技術(shù)，與原子發(fā)射光譜有關(guān)，這種技術(shù)的原理是，在激發(fā)前提下，通過金屬元素的電子躍進(jìn)，在譜線中顯示不同強(qiáng)度的方式。這種成分分析方法優(yōu)勢很明顯，其作用范圍不會受到限制，并且測試時(shí)靈敏度較高?，F(xiàn)階段，在新技術(shù)中，這種質(zhì)譜技術(shù)比較成熟，可以對金屬材料進(jìn)行高靈敏度測試，測試結(jié)果相對準(zhǔn)確，所以，這種技術(shù)具有超高使用價(jià)值。

3.4 石墨爐原子吸收技術(shù)

這種技術(shù)原理為利用石墨材料，制作原子化器，其形狀大多為杯狀。再通過電流加熱的形式，吸收原子，通過這個(gè)流程來分析金屬成分。這種成分分析方法往往被用于測定衡量金屬元素，其優(yōu)勢較為明顯，可以直接對固體樣品進(jìn)行分析，所以，應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛。

4 傳統(tǒng)技術(shù)與新技術(shù)之間的轉(zhuǎn)變

4.1 引進(jìn)新設(shè)備

傳統(tǒng)的檢測設(shè)備已經(jīng)跟不上時(shí)代的步伐，使用傳統(tǒng)人工檢測會導(dǎo)致出現(xiàn)不精確的測試結(jié)果。因此，相關(guān)企業(yè)可以引進(jìn)新設(shè)備，對金屬成分測試出準(zhǔn)確結(jié)果。通過加工制造，使繁瑣的工作變得簡單。引進(jìn)新設(shè)備可以順應(yīng)時(shí)代潮流，增加企業(yè)收益。

4.2 傳統(tǒng)技術(shù)改革

傳統(tǒng)技術(shù)不能滿足新時(shí)代檢測要求，所以，要進(jìn)行傳統(tǒng)技術(shù)改革。讓新技術(shù)可以準(zhǔn)確分析金屬材料，檢測其成分、結(jié)構(gòu)等，使人們掌握金屬的實(shí)際用途，為金屬研究提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這樣可以縮短加工效率，將金屬產(chǎn)品產(chǎn)量提高。使更多新金屬材料被發(fā)現(xiàn)，滿足社會發(fā)展需求，建設(shè)金屬新時(shí)代。

4.3 提高分析人員的專業(yè)水平

新時(shí)代背景下，只更新新技術(shù)、引進(jìn)新設(shè)備還不夠，從業(yè)人員對新技術(shù)掌握不夠好，對新設(shè)備了解不夠全面，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該培養(yǎng)相關(guān)分析人才，使分析人員不僅可以掌握新技術(shù)，還可以了解新設(shè)備。在金屬材料分析行業(yè)，相關(guān)人才可以推動行業(yè)進(jìn)步。相關(guān)企業(yè)要培養(yǎng)從業(yè)人員綜合素養(yǎng)以及創(chuàng)新能力，這樣才能使測試人員在檢測環(huán)節(jié)根據(jù)問題，做出相應(yīng)解決行動，使金屬材料分析工作更加穩(wěn)固，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

4.4 關(guān)聯(lián)高層重視

部分管理者忽視了金屬材料分析環(huán)節(jié)，對工作喪失積極性。所以，相關(guān)部門要提高管理人員的重視程度，在各個(gè)部門有效的監(jiān)督引導(dǎo)下使行業(yè)更快發(fā)展。企業(yè)高層的管理者們可以通過各個(gè)部門之間合作的方式，提高工作效率，使相關(guān)人員全面發(fā)展。還可以創(chuàng)設(shè)監(jiān)督檢查部門，對分析數(shù)據(jù)進(jìn)行有效審核，使結(jié)構(gòu)更具權(quán)威性，進(jìn)而制定相符的加工工藝，提高管理者工作積極性，培養(yǎng)其協(xié)作能力，使相關(guān)人員對分析設(shè)備和新型技術(shù)做到深入掌握。

4.5 實(shí)時(shí)關(guān)注行業(yè)發(fā)展

世界各地都在使用金屬材料，并且應(yīng)用于各個(gè)方面。從業(yè)人員對金屬材料進(jìn)行分析要眼觀全球，積極吸取其他國家的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及新型技術(shù)，取其精華，根據(jù)我國實(shí)際應(yīng)用情況，做好融合，可以推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，跟上時(shí)代發(fā)展。

5 成分分析技術(shù)發(fā)展前景

新時(shí)期以來，金屬材料已經(jīng)被運(yùn)用到各行各業(yè)。此外，許多復(fù)雜的金屬材料正被開發(fā)。對于復(fù)雜金屬材料的成分分析來說，傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)不能滿足其需求。為了使新型金屬材料分析結(jié)果更具準(zhǔn)確性，使分析質(zhì)量得到提高，有必要進(jìn)行新技術(shù)和新工藝的研究?？萍妓讲粩喟l(fā)展，金屬元素逐漸增多，眾多復(fù)合型的新型金屬正被研發(fā)。對新型金屬進(jìn)行有效分析，可以更好的適應(yīng)我國發(fā)展需求。新型技術(shù)的出現(xiàn)，極大緩解了我國以往傳統(tǒng)金屬檢測問題。隨著我國科技水平的不斷提升，有關(guān)新型金屬檢測的眾多分析方法已經(jīng)被研發(fā)，相較以往傳統(tǒng)的檢測技術(shù)，新型技術(shù)對金屬成分分析更嚴(yán)謹(jǐn)，不僅可以分析金屬成分，還可以分析金屬缺陷。除此之外，眾多新型設(shè)備正被不斷完善，在這種發(fā)展形勢下，金屬材料分析技術(shù)正朝著現(xiàn)代化方向進(jìn)步。這必然使金屬材料分析技術(shù)以及分析工藝更好發(fā)展。對新材料進(jìn)行分析符合社會發(fā)展需求。新技術(shù)的出現(xiàn)使金屬材料檢測問題得到解決，新設(shè)備給了新技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，提供有力支持。在未來發(fā)展中，金屬材料的分析手段會越來越高效，相關(guān)檢測人員應(yīng)掌握有效檢測分析手段，使分析結(jié)果更精確。

6 結(jié)語

綜上所述，新技術(shù)下金屬材料成分分析技術(shù)，不僅要滿足我國工程建設(shè)，還要符合全球化信息發(fā)展?？梢愿纳平饘俨牧戏治黾夹g(shù)的不足，促進(jìn)分析技術(shù)創(chuàng)新，分析設(shè)備改革。在時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步的背景下，為金屬材料的在新型技術(shù)的分析，可以保障金屬材料的實(shí)際應(yīng)用，促進(jìn)我國市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展。