XRF之X射線金屬成分無損快速分析儀
自然界中大約有70多種金屬,,其中常見的有鐵、銅,、鋁,、錫、鎳,、金,、銀、鉛,、鋅等,。而合金是指兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬結(jié)合而成,具有金屬特性的材料,。
常見的合金如鐵和碳所組成的鋼合金;鐵,、鉻、鎳組成的不銹鋼,;銅和鋅所形成的黃銅等,。
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
黑色金屬又稱鋼鐵材料,,包含純鐵,,含碳 2%~4%的鑄鐵,含碳小于 2%的碳鋼,,以及各種用途的結(jié)構(gòu)鋼,、不銹鋼、耐熱鋼,、工具鋼,、高溫合金、精密合金等,。廣義的黑色金屬還包括鉻,、錳及其合金。
鐵是地球上豐富且價廉的金屬元素,,幾乎是所有的產(chǎn)業(yè)不可欠缺的基礎(chǔ)素材,。從冰箱、廚具,、洗衣機,、汽車、鐵道,、電車,、鐵橋、船舶,、電塔,、樓宇、廠房,、機械無不充斥著它的身影,。
有色金屬是指除鐵、鉻,、錳以外的所有金屬及其合金,,通常分為輕金屬、重金屬,、貴金屬,、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等,。
合金的強度和硬度一般比純金屬高,,并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小,,具有良好的綜合機械性能,。
常用的有色合金有鋁合金(使用多)、銅合金、鎂合金,、鎳合金,、錫合金、鈦合金,、鋅合金等,。作為結(jié)構(gòu)材料和功能材料廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)、建筑業(yè),、電子工業(yè),、航空航天、核能利用等領(lǐng)域,。
隨著各行業(yè)對金屬材料的需求不斷增長,,一些復(fù)雜的材料應(yīng)運而生。金屬的成分組成是決定材料性能的主要因素,,了解金屬成分及性能,,才能更好的將材料應(yīng)用到產(chǎn)品中。
新型合金材料——液態(tài)金屬
液態(tài)金屬,,它也被稱為塊狀非晶,,原子呈無序排列,無晶界,,微觀結(jié)構(gòu)均勻,,無析出相。
這種材料的關(guān)鍵形成條件在金屬熔體的冷卻過程中讓其冷卻速率足夠大,,熔體處于過冷狀態(tài),,此時金屬熔體的剪切粘度會急劇增大,導(dǎo)致傳質(zhì)過程困難,,結(jié)晶反應(yīng)被抑制乃至避免,,熔體中的原子來不及進行規(guī)則排列(結(jié)晶)而形成*的短程有序,長程無序的原子排布,,也就是非晶合金。
通過圍繞深熔點(也稱為“共晶體”)合金組成的設(shè)計,,可以將合金從液態(tài)(其中不存在晶體結(jié)構(gòu))冷卻至室溫而不形成晶體結(jié)構(gòu)(因為晶體的形成需要時間,,類似搖玻璃瓶)。通過快速冷卻,,可以將“液態(tài)”原子結(jié)構(gòu)捕獲到非結(jié)晶(或“無定形”)固體中,,產(chǎn)生一類新的金屬合金,就稱為非晶金屬或液態(tài)金屬,。
液態(tài)金屬具有極為*的性能,。其強度為不銹鋼的3倍,鋁、鎂合金的10倍以上,,鈦合金的1.5倍以上,,就算是在輕合金中,液態(tài)金屬的單位密度強度也是較高的,。液態(tài)金屬的安全使用強度為1500Mpa,,彈性應(yīng)變能量可達到19Mj/m2,而好的彈簧鋼的彈性應(yīng)變能量也僅能達到2.2Mj/m2,。
目前已有液態(tài)金屬技術(shù)初步應(yīng)用于智能手機的事例,。iPhone的組件中就用到了液態(tài)金屬。只不過由于其生產(chǎn)困難,,并且對工藝要求*,,因此并沒能應(yīng)用到iPhone的外殼之上,而是用在了SIM卡的取卡針中,。
液態(tài)金屬具有高強度,、高硬度,*的耐磨性和耐腐蝕性,,非常好的散熱性,、電磁屏蔽性以及自驅(qū)動性。
液態(tài)金屬可用于散熱器 和電子增材制造領(lǐng)域,,但憑著其*的性能,,液態(tài)金屬在未來還有非常廣闊的應(yīng)用空間。
世界上輕的金屬——微格金屬,,它可能是世界上輕的金屬材料,。
微格金屬由微型空心管連接而成??招墓苤睆郊s100μm,,壁厚只有100nm。它們互相連接,,構(gòu)成了開放的蜂窩狀聚合物結(jié)構(gòu),。
微格金屬是中空結(jié)構(gòu),中間的空氣高達99.99%,!因此也可以說微格金屬主要由輕飄飄的空氣構(gòu)成,,它甚至可以停放在蒲公英上,或者像羽毛一樣從高處“漂浮”到地面上,。
空心管的連接在模擬埃菲爾鐵塔的鏤空結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,,設(shè)計成蜂巢形狀,使之更加堅硬和牢固,。
這種材料主要有兩個特點:一是在吸收能量方面的壓縮性,,二是中空的輕質(zhì)性,。這種材料不僅可彎曲而且具有*的耐壓性,相比普通金屬能夠吸收更多能量,。
波音研制出這種材料后要把它用在航空航天設(shè)備中,。比如像飛機的側(cè)壁面板、行李箱,、地板這些結(jié)構(gòu)件都會是這種新型材料的應(yīng)用場景,。當(dāng)一種 99.99% 的結(jié)構(gòu)都是空氣的材料被用在飛機上時,直接的結(jié)果是飛機重量變輕,,可以為航空公司節(jié)約燃油,。
雖然現(xiàn)在微格金屬主要應(yīng)用在航空航天方面,但它還有許多潛能等待研究人員的挖掘,,相信有一天,,微格金屬會惠及到生活的各個方面。
X射線熒光光譜儀的種類
1895年,,德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線,;
1896年,法國物理學(xué)家GEORGES S 發(fā)現(xiàn)X射線熒光,;
1948年,,美國海軍實驗室弗里德曼和伯克斯應(yīng)用蓋克技術(shù)器開發(fā)出第1臺波長色散X射線熒光光譜儀;
20世界七十年代,,我國開始引入X射線熒光光譜儀,。
X射線熒光光譜儀的種類(按規(guī)模分):
便攜式熒光能譜儀:同位素源為激發(fā)源,體積小巧,,便于攜帶,,不能達到大型熒光能譜儀的分析精度,可同時分析24種元素,,主量元素分析準(zhǔn)確度可達1%以內(nèi),。
小型管激發(fā)X熒光能譜儀:探測器采用正比技術(shù)管技術(shù),體積較小,,價格便宜,,單元素的高含量的分析,分辨率較差,,不能對相鄰元素進行分析,,不能進行多元素分析,一般僅對一個元素進行半定量分析,。
大型X熒光能譜儀:采用SI(LI)探測器技術(shù),很高的穩(wěn)定性,,很高的靈敏度,,準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性,,可同時分析Na~U的各種元素,分析的濃度從100%--PPM級,。
微區(qū)X熒光能譜儀:從事材料的平均成分分析,,可對微區(qū)選擇的分析,價格較高,。
X射線金屬成分無損快速分析儀
在生產(chǎn)活動中,,我們經(jīng)常要面對兩個問題,一個是金屬是什么材質(zhì),,另一個是某個金屬材料是否符合想要的材料要求,。通過對金屬材料的成分進行分析,可以了解材料的成分,,從而對產(chǎn)品質(zhì)量進行監(jiān)控,,對于出現(xiàn)問題的產(chǎn)品進行分析,還可以分析原因,,消除隱患,。
X射線熒光光譜法大多數(shù)用來測定金屬元素,也是一種常見的金屬材料成分測定方法,。
目前鈺芯善時聯(lián)合品牌的X射線熒光光譜儀擁有多項*的技術(shù),,產(chǎn)品遠銷海外,獲得業(yè)界認可,。
圖譜界面
圖譜界面可以任意調(diào)整大小,,便于在研發(fā)過程中盲樣分析時對各種元素的尋找。
參數(shù)設(shè)定界面
包含了盡量多的參數(shù)設(shè)定窗口,,可以方便使用人員,,尤其是研發(fā)人員對軟件和分析結(jié)果狀態(tài)的了解。