薄膜成分分析

薄膜成分分析
薄膜成分分析

聚酯薄膜(PET)是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料,采用挤出法制成厚片,再经双向拉伸制成薄膜材料。同时也是一种高分子材料,因为其具有各种综合性能优良而备受人们的喜爱。聚酯薄膜是一种无色透明、有光泽的薄膜,机械性能优良,刚性、硬度及韧性高,耐穿刺,耐摩擦,耐高温和低温,耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好,是常用的阻透性复合薄膜基材之一。但聚酯薄膜的价格较高,一般厚度为12µm,常用做蒸煮包装的外层材料,印刷性较好。

聚酯薄膜根据其采用的原料和拉伸工艺可以分为以下两类:1、双向拉伸聚酯薄膜(简称BOPET),是利用有光料(也称大有光料)即是在原材料聚酯切片中不添加钛白粉,经过干燥、熔融、挤出、铸片和纵横拉伸的高档薄膜,BO PET薄膜具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点;无嗅、无味、无色、无毒、突出的强韧性;其拉伸强度是PC膜、尼龙膜的3倍,冲击强度是BO PP膜的3-5倍,有极好的耐磨性、耐折叠性、耐针孔性和抗撕裂性等;热收缩性极小用途十分广泛。2、单向拉伸聚酯薄膜(简称CPET),是利用半消光料(原材料聚酯切片中添加钛白粉),经过干燥、熔融、挤出、铸片和纵向拉伸的薄膜,在聚酯薄膜中的档次和价格最低,主要用于药品片剂包装。

聚酯薄膜产品剖析一般采用红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H NMR)、质谱(MS)、X衍射分析(XRD)、ICP-MS、X荧光光谱分析、离子色谱分析等手段。通过这些测试手段可以很好的解析聚酯薄膜的配方,对聚酯薄膜中的成分作用有详细的了解,更方便各个企业进行研发,把握市场动态。哲博检测依靠浙大学科优势和分析人才,拥有多种分析测试手段,积累了深厚的化工产品剖析经验,通过专业、可靠、综合性的分离和检测手段对未知物进行定性鉴定与定量分析,为科研及生产中调整配方、新产品研发、改进生产工艺提供科学依据,同时可以根据客户需求,提供后期跟踪技术性指导。

一、给出某未知物质的化学组成(化学名称和含量)的一项特殊分析服务。可分析测试的样品有:

1、高分子材料:塑料、橡胶制品、薄膜、树脂等。

2、各种助剂:电子行业(助焊剂)、纺织皮革行业、涂料、印刷、塑料加工行业所用的助剂(乳化剂、润湿分散剂、消泡剂、阻燃剂、增塑剂、抗氧剂、光和热稳定剂、发泡剂、填充剂、抗静电剂、柔软剂、匀染剂、整理剂等);电镀液(锌、铜、铬、镍、贵重金属)助剂分析(前处理添加剂、辅助光亮剂等);太阳能电池生产助剂(制绒辅助品、硅片清洗添加剂等)。

3、有机溶剂:油漆稀释剂,天那水,脱漆剂、电子、纺织、印刷行业用溶剂等。

4、胶黏剂:纸张、木制品、玻璃、陶瓷、金属、橡胶、塑料胶黏剂等。

5、涂料:建筑涂料、防腐涂料、木器漆、塑料涂料、汽车涂料等。

6、日用化学品:气雾剂、杀虫剂、制冷剂、空气清新剂、洗发、护发用品、护肤用品、美容用品、口腔卫生制品等。

7、油墨:纸张油墨、塑料油墨、玻璃油墨、金属油墨、无纺布油墨、感光油墨、UV 油墨、可剥油墨、防伪油墨等。

8、清洗剂:半导体清洗剂、陶瓷清洗剂、玻璃清洗剂、汽车清洗剂、液晶洗涤剂等。

9、表面处理剂:抛光剂、光亮剂、除锈剂、脱模剂、润滑剂、磷化液、切削液等。

10、水处理材料:缓蚀剂、混凝剂、絮凝剂、阻垢剂、膜材料等。

11、药物结构鉴定:中药、合成药、医药中间体、农药、杀菌剂、防霉剂、杀虫剂等。

12、各种无机材料:矿石、硅材料、切割片、合金材料、刹车片等。

13、工业故障分析诊断,提供解决方案。

二、各种材料性能测试

1、性能测试:粒径分布、表面形貌与元素分析、流变性测试、硬度测试、粘度测试、分子量分布、旋光度测试、接触角、表面张力、热失重等。

2、各种光谱测试。

材料测试分析方法(究极版)

绪论 3分析测试技术的发展的三个阶段? 阶段一:分析化学学科的建立;主要以化学分析为主的阶段。 阶段二:分析仪器开始快速发展的阶段 阶段三:分析测试技术在快速、高灵敏、实时、连续、智能、信息化等方面迅速发展的阶段4现代材料分析的内容及四大类材料分析方法? 表面和内部组织形貌。包括材料的外观形貌(如纳米线、断口、裂纹等)、晶粒大小与形态、各种相的尺寸与形态、含量与分布、界面(表面、相界、晶界)、位向关系(新相与母相、孪生相)、晶体缺陷(点缺陷、位错、层错)、夹杂物、内应力。 晶体的相结构。各种相的结构,即晶体结构类型和晶体常数,和相组成。 化学成分和价键(电子)结构。包括宏观和微区化学成份(不同相的成份、基体与析出相的成份)、同种元素的不同价键类型和化学环境。 有机物的分子结构和官能团。 形貌分析、物相分析、成分与价键分析与分子结构分析四大类方法 四大分析:1图像分析:光学显微分析(透射光反射光),电子(扫描,透射),隧道扫描,原子力2物象:x射线衍射,电子衍射,中子衍射3化学4分子结构:红外,拉曼,荧光,核磁 获取物质的组成含量结构形态形貌及变化过程的技术 材料结构与性能的表征包括材料性能,微观性能,成分的测试与表征 6.现代材料测试技术的共同之处在哪里? 除了个别的测试手段(扫描探针显微镜)外,各种测试技术都是利用入射的电磁波或物质波(如X射线、高能电子束、可见光、红外线)与材料试样相互作用后产生的各种各样的物理信号(射线、高能电子束、可见光、红外线),探测这些出射的信号并进行分析处理,就课获得材料的显微结构、外观形貌、相组成、成分等信息。 9.试总结衍射花样的背底来源,并提出一些防止和减少背底的措施 衍射花样要素:衍射线的峰位、线形、强度 答:(I)花材的选用影晌背底; (2)滤波片的作用影响到背底;(3)样品的制备对背底的影响 措施:(1)选靶靶材产生的特征x射线(常用Kα射线)尽可能小的激发样品的荧光辐射,以降低衍射花样背底,使图像清晰。(2)滤波,k系特征辐射包括Ka和kβ射线,因两者波长不同,将使样品的产生两套方位不同得衍射花样;选择浪滋片材料,使λkβ靶<λk滤<λkα,Ka射线因因激发滤波片的荧光辐射而被吸收。(3)样品,样品晶粒为50μm左右,长时间研究,制样时尽量轻压,可减少背底。 11.X射线的性质; x射线是一种电磁波,波长范围:0.01~1000à X射线的波长与晶体中的原子问距同数量级,所以晶体可以用作衍射光栅。用来研究晶体结构,常用波长为0.5~2.5à 不同波长的x射线具有不同的用途。硬x射线:波长较短的硬x封线能量较高,穿透性较强,适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析。软x射线:波长较长的软x射线的能量较低,穿透性弱,可用干分析非金属的分析。用于金属探伤的x射线波长为0.05~0.1à当x射线与物质(原子、电子作用时,显示其粒子性,具有能量E=h 。产生光电效应和康普顿效应等 当x射线与x射线相互作用时,主要表现出波动性。 x射线的探测:荧光屏(ZnS),照相底片,探测器

煤灰成分分析方法

中华人民国能源部标准 SD323-89 煤灰成分分析方法 中华人民国能源部1989-3-27发布1989-10-01实施 1总则 1.1适用围煤灰、焦炭灰及煤矸石灰的分析方法。 1.2分析方法常量、半微量、容量和原子吸收法等,可根据实际情况选用。 1.3通则 1.3.1测定用水,系指蒸馏水或去离子水。试剂,仅列出测定中直接使用的试剂;其配制方法,仅列出配制比较复杂的试剂。凡未标明浓度的试剂,系指浓溶液(如硫酸指浓硫酸,氨水指浓氨水)或固体(如氯化钾指固体氯化钾)。 1.3.2溶液的百分浓度,液体试剂按体积比混合,固体试剂指100mL溶剂中所加溶质的克数。 1.3.3在测定过程中应同时作空白实验,并对测定值进行校正。 1.3.4对每一个项目均应进行两次平行测定,取两次测定值的算术平均值作为报告值。如两次平行测定值超过允许误差,则应进行第三次测定,取两次符合允许误差的测定值的算术平均值作为报告值。如第三次测定值与前两次测定值之差均在允许误差之,则取三次的算术平均值作为报告值。如三次测定值均超出允许误差,则结果全部作废,查找原因,重新测定。 1.3.5分析结果用灰样的百分数表示。除五氧化二磷保留两位有效数字外,其余各项均保留到小数点后第二位数字。 1.3.6允许误差均为绝对误差。 2煤灰灰样的制备 取5~10g分析煤样(按灰分多少选定)置于灰皿中进行灰化,其灰量不少于1.5~2g。而后将灰样置于玛瑙研钵中研细,使之全部通过孔径90μm筛子,然后放入灰皿,于815±10℃的高温炉中灼烧到恒重,装入磨口瓶中,并存放于干燥器。称样前,应在815±10℃的高温炉中灼烧30min。 3常量分析方法 3.1二氧化硅的测定(动物胶凝聚重量法) 3.1.1要点 灰样加氢氧化钠熔融,用沸水浸取,盐酸酸化,蒸发至干。在盐酸介质中用动物胶凝聚硅酸,沉淀过滤,灼烧,称重。 3.1.2试剂 3.1.2.1氢氧化钠(GB629—77)分析纯,粒状。 3.1.2.2盐酸(GB622—77)分析纯,配成1∶1和2%的水溶液。 3.1.2.31%动物胶水溶液称取动物胶1g溶于100mL70~80℃的水中,现用现配。 3.1.2.4硝酸银(GB670—77)分析纯,1%水溶液,加几滴硝酸(GB626—78),储于棕色瓶中。 3.1.2.595%乙醇(GB679—65)分析纯。 3.1.3测定步骤 3.1.3.1称取灰样0.50±0.02g(准确至0.0002g)于30mL银坩埚中,用几滴乙醇润湿,加氢氧化钠4g,盖上盖,放入箱形电炉中。由室温缓慢升温至650~700℃时,熔融15~20min,取出坩埚,稍冷,擦净坩埚外壁,平放于250mL烧杯中,加1mL乙醇及适量的沸水,盖上表面皿。待剧烈反应停止后,以少量1∶1盐酸和热水冲洗表面皿、坩埚及坩埚盖,再加盐酸20mL,搅匀。 3.1.3.2将烧杯置于电热板上,慢慢蒸干(带黄色盐粒),取下,稍冷,加盐酸20mL,盖上表面皿。热至约80℃,加1%动物胶溶液(70~80℃)10mL,剧烈搅拌1min,保温10min,取下,稍冷,加热水约50mL,搅拌,使盐类完全溶解。用中速定量滤纸过滤于250mL容量瓶中,将沉淀先用1∶3的盐酸洗涤7~8次,再用带橡皮头的玻璃棒以2%热盐酸擦净杯壁及玻璃棒,并洗涤沉淀3~5次,再用热水洗至无氯离子(用1%硝酸银溶液检验)。 3.1.3.3将滤纸和沉淀移于已恒重的瓷坩埚中,先在电炉上以低温烤干,再升高温度使滤纸充分灰化。然后于1000±20℃的

薄膜材料研究中的现代分析技术

现代分析技术的应用 1 引言 表面工程是在传统表面技术的基础上,综合应用材料科学、冶金学、机械学、电子学、物理学、化学、摩擦学等学科的原理、方法及最新成就发展起来的一门新兴学科。表面工程通过研究材料表面与界面的特征、性能、改性过程和相应方法,利用各种物理、化学或机械的工艺过程改变基材表面状态、化学成分、组织结构或形成特殊的表面覆层,优化材料表面,以获得原基材表面所不具备的某些性能,达到特定使用条件对产品表面性能的要求,获得高装饰性、耐腐蚀、抗高温氧化、减摩、耐磨、抗疲劳性及光、电、磁等多种表面特殊功能。它最突出的技术特点是勿需整体改变材质而能获得原基材所不具备的某些特性,获得如超细晶粒、非晶态、超饱和固溶体、多重结构、多相弥散结构等薄膜材料。它的另一技术特点是选材广,具有极大的灵活性,通过不同的处理工艺,可在金属、有机、无机材料表面制备出单金属、合金、陶瓷、有机高分子材料、类金刚石、金刚石、非晶态等多种薄膜层。近年来,表面工程的研究得到迅速发展,不仅取得了丰硕的科研成果,而且随着在制造业中的应用日益广泛,也获得了良好的经济效益。 薄膜材料的性能主要由材料成分、显微组织、相结构和界面状态所决定,而其成分、显微组织、相结构和界面状态又与表面处理技术和工艺有关。因此,分析薄膜材料的成分、显微组织、相结构和界面状况,并研究其与薄膜的性能、处理工艺之间的关系,是提高工艺水平、保证薄膜层质量的重要途径。近年来,表面和界面的电子显微分析技术的长足发展,为研究薄膜材料的微观状态提供了众多的分析测试手段,本文简要地讨论几种表面分析技术的特点及其在薄膜材料成分、形貌和晶体结构研究中的应用,供薄膜材料研究工作者参考。 2 薄膜材料的成分分析 由于下述原因,在一般情况下很难采用化学分析的方法实现对薄膜材料成分的分析。①薄膜材料的质量很小,取样很困难;②化学分析法得到的结果是一个平均值,无法解释薄膜材料的成分、工艺和性能之间的相互关系。这是因为薄膜材料的成分往往是微区不均匀分布,所以必须选用微区成分分析方法对薄膜材料进行微区成分分析。 2.1 电子探针X射线显微分析 电子探针X射线显微分析(EPMA, Electron Probe Microanalyser)是目前比较理想的一种微区成分分析手段。 电子探针仪利用高能电子与固体物质相互作用的原理,通过能量足够高的一束细聚焦电子束轰击样品表面,在一个有限的深度和侧向扩展的微区体积内,激发产生特征X射线信号,它们的波长(或能量)和强度是表征该微区内所含元素及其浓度的重要信息,采用适当的谱仪和检测、计数系统可达到成分分析的目的。 电子探针X射线显微分析,可分析原子序数为4~92的元素。对于轻元素的分析,需要特殊条件和技术。对于原子序数大于10的元素来说,定量分析的相对精度大约为1%。它所分析的区域很小,一般可从1立方微米到几十立方微米,分析范围的大小可人为调节,被测元素的绝对感量可达10的-10次方克,这是其它分析方法难以实现的。电子探针分析有三种方式:①选定样品表面微区,作定点的全谱扫描,进行定量或半定量分析,包括对其所含元素浓度进行定量分析;②电子束可沿样品表面选定的直线轨迹作所含元素浓度的线扫描分析;③电子束在样品表面作面扫描,以特定元素的X射线信号调制阴极射线管荧光屏亮度,给出元素浓度

煤灰熔融性及煤灰成分

煤灰熔融性及煤灰的成分分析 灰熔点是煤燃烧或气化时的一项重要指标。煤的灰渣是由多种金属和非金属氧化物组成,没有确定的熔点,工业上指的灰熔点,实际上是灰渣在高温下的三个变形特征温度。 DT1=变形温度; ST2=软化温度; FT3=流动温度。 影响煤灰熔融性的主要因素煤灰的熔融性主要取决于煤灰化学组成。煤灰中Al2O3含量高,其灰熔点就高。三氧化二铁含量高的煤灰,其灰熔点一般均较低。氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠等碱性氧化物均起降低煤灰熔融性温度的作用,含量越高,则灰熔点愈低。 煤灰的黏度是指煤灰在熔融状态下的内摩擦系数,表征煤灰在高温熔融状态下流动时的物理特性。煤灰的黏度大小主要取决于煤灰的组成及各成分间的相互作用。不同的煤灰其流动性不同。此外,煤灰的黏度大小和温度的高低有着极其密切的关系。煤灰的黏度对于液态排渣的气化炉来说是很重要的参数。根据煤灰黏度的大小以及煤灰的化学组成,就可以选择合适的煤源;或者采用添加助熔剂,甚至采用配煤的方法来改善煤灰的流动性,使其符合液态排渣炉的使用要求。煤灰的熔融性在一定程度上可以用以粗略地判断煤灰的流动性。对于大多数煤灰来说,熔融性温度高的煤灰,其流动性也差。在煤灰化学组分中,SiO2和A12O3能增大灰的黏度;Fe2O3、CaO、MgO等能降低煤灰黏度。但是若煤灰中Fe2O3含量较高而SiO2较少,在一定范围内SiO2含量增加反而能降低黏度。Na2O、K2O都只会降低黏度。利用煤灰渣的化学组分可以预测其流动性。 通过煤灰成分分析可了解灰中酸性氧化物与碱性氧化物的比值,对预测管道结垢和腐蚀有重要作用,还有助于判断和防止灰渣对锅炉设备的侵蚀,以及锅炉结渣和积灰。 公司现用褐煤作为气化用煤,煤的灰分含量在10~30%之间。在必须保证灰分波动在6%之间时,煤灰的流动温度(FT)大多在1200~1300℃之间,煤灰的硅:铝达到2.0以上,三氧化二铁含量远小于15%。从煤灰特性分析,非常适应气化炉的稳定操作。 煤灰熔融性的测定方法

光学薄膜现代分析测试方法

一、金相实验室 ? Leica DM/RM 光学显微镜 主要特性:用于金相显微分析,可直观检测金属材料的微观组织,如原材料缺陷、偏析、初生碳化物、脱碳层、氮化层及焊接、冷加工、铸造、锻造、热处理等等不同状态下的组织组成,从而判断材质优劣。须进行样品制备工作,最大放大倍数约1400倍。 ? Leica 体视显微镜 主要特性:1、用于观察材料的表面低倍形貌,初步判断材质缺陷; 2、观察断口的宏观断裂形貌,初步判断裂纹起源。 ?热振光模拟显微镜 ?图象分析仪 ?莱卡DM/RM 显微镜附 CCD数码照相装置 二、电子显微镜实验室 ?扫描电子显微镜(附电子探针) (JEOL JSM5200,JOEL JSM820,JEOL JSM6335) 主要特性: 1、用于断裂分析、断口的高倍显微形貌分析,如解理断裂、疲劳断裂(疲劳辉纹)、晶间断裂(氢脆、应力腐蚀、蠕变、高温回火脆性、起源于晶界的脆性物、析出物等)、侵蚀形貌、侵蚀产物分析及焊缝分析。 2、附带能谱,用于微区成分分析及较小样品的成分分析、晶体学分析,测量点阵参数/合金相、夹杂物分析、浓度梯度测定等。 3、用于金属、半导体、电子陶瓷、电容器的失效分析及材质检验、放大倍率:10X—300,000X;样品尺寸:0.1mm—10cm;分辩率:1—50nm。 ?透射电子显微镜(菲利蒲 CM-20,CM-200) 主要特性: 1、需进行试样制备为金属薄膜,试样厚度须<200nm。用于薄膜表面科学分析,带能谱,可进行化学成分分析。 2、有三种衍射花样:斑点花样、菊池线花样、会聚束花样。斑点花样用于确定第二相、孪晶、有序化、调幅结构、取向关系、成象衍射条件。菊池线花样用于衬度分析、结构分析、相变分析以及晶体精确取向、布拉格位移矢量、电子波长测定。会聚束花样用于测定晶体试样厚度、强度分布、取向、点群、空间群及晶体缺陷。 三、X射线衍射实验室 ? XRD-Siemens500—X射线衍射仪 主要特性: 1、专用于测定粉末样品的晶体结构(如密排六方,体心立方,面心立方等),晶型,点阵类型,晶面指数,衍射角,布拉格位移矢量,已及用于各组成相的含量及类型的测定。测试时间约需1小时。 2、可升温(加热)使用。 ? XRD-Philips X’Pert MRD—X射线衍射仪 主要特性: 1、分辨率衍射仪,主要用于材料科学的研究工作,如半导体材料等,其重现性精度达万分之一度。 2、具备物相分析(定性、定量、物相晶粒度测定;点阵参数测定),残余应力及织构的测定;薄膜物相鉴定、薄膜厚度、粗糙度测定;非平整样品物相分析、小角度散射分析等功能。 3、用于快速定性定量测定各类材料(包括金属、陶瓷、半导体材料)的化学成分组成及元素含量。如:Si、P、S 、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等,精确度为0.1%。 4、同时可观察样品的显微形貌,进行显微选区成分分析。

材料分析方法__试卷2

材料现代分析方法试题2 材料学院材料科学与工程专业年级班级材料现代分析方法课程200—200学年第学期()卷期末考试题( 120 分钟) 考生姓名学号考试时间 主考教师:阅卷教师: 一、基本概念题(共10题,每题5分) 1.实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么?已知一个以Fe为主要成分的样品,试选择合适的X射线管和合适的滤波片? 2.下面是某立方晶系物质的几个晶面,试将它们的面间距从大到小按次序重 新排列:(12),(100),(200),(11),(121),(111),(10),(220),(130),(030),(21),(110)。 3.衍射线在空间的方位取决于什么?而衍射线的强度又取决于什么? 4.罗伦兹因子是表示什么对衍射强度的影响?其表达式是综合了哪几方面考虑而得出的? 5.磁透镜的像差是怎样产生的? 如何来消除和减少像差? 6.别从原理、衍射特点及应用方面比较X射线衍射和透射电镜中的电子衍 射在材料结构分析中的异同点。 7.子束入射固体样品表面会激发哪些信号? 它们有哪些特点和用途? 8.为波谱仪和能谱仪?说明其工作的三种基本方式,并比较波谱仪和能谱 仪的优缺点。 9.如何区分红外谱图中的醇与酚羟基的吸收峰? 10.紫外光谱常用来鉴别哪几类有机物? 二、综合分析题(共5题,每题10分) 1.试比较衍射仪法与德拜法的优缺点? 2.试述X射线衍射单物相定性基本原理及其分析步骤?

3.扫描电镜的分辨率受哪些因素影响? 用不同的信号成像时,其分辨率有何不同? 所谓扫描电镜的分辨率是指用何种信号成像时的分辨率? 4.举例说明电子探针的三种工作方式(点、线、面)在显微成分分析中的应用。5.分别指出谱图中标记的各吸收峰所对应的基团? 材料现代分析方法试题2(参考答案) 一、基本概念题(共10题,每题5分) 1.实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么?已知一个以Fe为主要成分的样品,试选择合适的X射线管和合适的滤波片? 答:实验中选择X射线管的原则是为避免或减少产生荧光辐射,应当避免使用比样品中主元素的原子序数大2~6(尤其是2)的材料作靶材的X射线管。 选择滤波片的原则是X射线分析中,在X射线管与样品之间一个滤波片,以滤掉Kβ线。滤波片的材料依靶的材料而定,一般采用比靶材的原子序数小1或2的材料。 分析以铁为主的样品,应该选用Co或Fe靶的X射线管,它们的分别相应选择Fe和Mn为滤波片。 2.下面是某立方晶系物质的几个晶面,试将它们的面间距从大到小按次序重 新排列:(12),(100),(200),(11),(121),(111),(10),(220),(130),(030),(21),(110)。 答:它们的面间距从大到小按次序是:(100)、(110)、(111)、(200)、(10)、(121)、(220)、(21)、(030)、(130)、(11)、(12)。3.衍射线在空间的方位取决于什么?而衍射线的强度又取决于什么? 答:衍射线在空间的方位主要取决于晶体的面网间距,或者晶胞的大小。

煤灰成分酸碱比与硅铝比的对比分析

煤灰成分碱酸比与硅铝比的对比分析 李永刚郭东风, (河南能源化工集团鹤壁煤化工,河南鹤壁 458000) 摘要:煤炭完全燃烧后,剩余部分为煤的矿物质中金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣,即灰分。煤灰成分复杂,主要由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。碱酸比是指煤灰中碱性组分(铁、钙、镁、锰等的氧化物)含量总和与酸性组分(硅、铝、钛的氧化物)含量总和之比。 关键字:煤灰成分碱酸比硅铝比 一、前言 煤炭完全燃烧后,煤中的可燃部分燃烧释放热量,煤中水分蒸发,剩余部分为煤的矿物质中金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣,即灰分。主要由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。 二、实验原理和试剂 实验原理和试剂依据GB/T1574-2007。 三、灰样制备 称取一定量的一般分析煤样于灰皿中(一般分析煤样不超过0.15g/cm2),将煤样送入温度不超过100℃的马弗炉中,在自然通风和炉门留有15mm左右缝隙条件下,缓慢升温至500℃保持30min后,升至(815±10)℃,在此温度下灼烧2h,取出冷却后,用玛瑙研钵将灰样研细到0.1mm,在置于灰皿内,于(815±10)℃下再灼烧30min,直到质量恒定。空气中放置约5min,转入干燥器中。称样前应在(815±10)℃灼烧30min。 四、实验数据 序号SiO2% Al2O3% Fe2O3% TiO2% CaO% MgO% K2O% Na2O% FT℃碱/酸硅/铝 1 54.89 29.67 3.61 1.1 2 3.88 1.1 1.54 0.96 >1500 0.1 3 1.85 2 56.98 27.85 4.28 1.12 3.28 1.06 1.86 0.52 >1500 0.1 3 2.05 6 57.73 26.94 5.08 0.78 2.81 0.89 2.08 0.6 1500 0.13 2.14 4 53.38 24.77 5.54 0.86 4.28 1.3 1.9 1.14 1466 0.18 2.16 15 52.36 26.46 2.6 1.74 5.75 1.43 1.69 0.94 1459 0.15 1.98 8 54.57 25.4 4.48 0.72 6.36 1.35 1.5 0.72 1430 0.18 2.15 7 50.46 26.39 6.04 0.77 5.31 1.27 2.16 0.96 1426 0.20 1.91 10 52.73 25.68 3.6 1.19 5.76 1.15 1.66 1.29 1388 0.17 2.05 16 58.54 17.31 5.79 1.01 7.43 1.19 1.38 0.81 1366 0.22 3.38 11 52.75 24.36 3.8 0.62 8.66 1.7 1.77 0.81 1355 0.22 2.17 5 50.45 24.71 4.5 0.7 8.92 2.15 1.4 1.87 134 6 0.25 2.04 14 55.54 20.64 4.4 1.16 8.34 1.81 2.81 0.66 1302 0.23 2.69 19 58.43 20.49 4.31 1.12 5.78 1.91 3.32 0.71 1293 0.20 2.85 17 56.87 18.5 6.96 1.05 7.01 1.79 2.95 0.7 1248 0.25 3.07 18 45.04 17.73 7.51 0.83 16.43 1.55 0.84 0.82 1205 0.43 2.54 12 47.65 16.35 12.8 0.83 11.89 2.14 0.64 0.34 1177 0.43 2.91 20 42.8 16.28 10.2 1.64 17.36 1.37 1.38 0.94 1169 0.51 2.63 3 51.08 17.27 6.8 0.76 14.17 1.25 2.1 1.12 1156 0.37 2.96 13 33.62 15.81 17.6 0.97 22.49 2.24 0.34 0.46 1130 0.86 2.13 五、数据分析 实验样品来源地为河南、陕西、山西、甘肃、内蒙。 很多论文与著作在研究分析煤灰成分时采用碱酸比,而生产中使用硅铝比,间接分析煤灰的灰熔

材料的成分分析

材料的成分分析 913000730018 鲁皓辰一、成分分析的定义 材料的成分分析是指通过谱图对产品或样品的成分进行分析,对各个成分进行定性定量分析的技术方法。成分分析主要用于对未知物及未知成分等进行分析,通过快速确定目标样品中的组成成分来鉴别材料的材质、原材料、助剂、特定成分及含量、异物等信息。 二、成分分析的分类 按照结论来区分,成分分析可以分为定性分析和定量分析两部分。定性分析主要是确定物质的组分种类,而定量分析是在定性分析后进行相应的定量分析,得出各种组分的分配比例。按照科学技术,定量分析只能做到无限接近真实情况,但却无法 100%保证准确。 1、指定成分含量分析 指定成分含量分析是材料成分分析的重要组成部分之一,能够针对性的对材料中某种或几种指定物质的含量进行定量分析。因指定成分含量分析的目的性强,结果一般干扰极小,准确度极高。 除部分材料中的某些物质有相关国家标准规定外,大多数指定成分的含量分析需要借助高精密仪器来完成,如光谱、色谱、质谱等。 常规材料指定成分含量分析项目: ◆无机物含量分析◆有机物含量分析◆高分子化合物含量分析 2、元素含量分析

元素含量分析也是材料成分分析的重要组成部分之一,能够针对性的对材料中某种或几种指定元素的含量进行定量分析。元素含量分析的准确度极高,一般能达到 ppm 级别(百万分之一)。元素含量分析仅对材料中的元素组成情况进行鉴定,而不能提供材料中具体的化合物组分的 组成情况,因此一般适合金属、合金、矿石等主要需求元素组成情况的材料的分析。常用的元素含量分析手段包括 X 射线衍射(XRD)、X 射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体 放射光谱(ICP-AES)等。 常规材料元素含量分析项目: ◆金属元素含量分析◆非金属元素含量分析◆全元素含量分析 3、材质鉴定分析 材质鉴定是材料成分分析的主要组成部分之一,能够对材料中主要组分的含量进行定性或定量分析,或者足以鉴别材料类型的某种或几种成分或元素含量进行分析。部分材料如钢材等的材质鉴定有相关国家标准的规范。 材质鉴定集中对材料的主要组成成分进行定性或定量分析,得到的是材料的大致组成情况,一般不涵盖材料中的全部组分,因此适合企业或个人在进行采购、使用等过程时对材料进行质量的基础控制,既节约了成本,又保证了质量。 常规材质鉴定项目: ◆钢材材质鉴定◆其他合金材质鉴定◆材料主成分定性分析◆材料主成分定量分析 三、成分分析的可用材料服务领域

煤灰成分分析的重要意义

一、灰成分分析意义 煤炭完全燃烧后,煤中的可燃部分燃烧释放热量,煤中水分蒸发,剩余部分为煤的矿物质中金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣,这些就是灰分。 煤灰成分复杂,主要由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。 根据煤灰组成,可以大致判断出煤的矿物成分。 因为同一煤层的煤灰成分变化较小,而不同成煤时代的煤灰成分往往变化较大,因此在地质勘探过程中,可以用煤灰成分作为煤层对比的参考依据之一。 煤灰成分可以为灰渣的综合利用提供基础技术资料。 根据煤灰成分还可初步判断煤灰的熔融温度,根据煤灰中钾、钠和钙等碱性氧化无成分的高低,大致判断煤在燃烧时对锅炉的腐蚀情况。 二、煤灰成分分析项目与分析方法 煤灰成分分析项目一般有:SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2、CaO、MgO、SO3、K2O和Na2O,有时也测定Mn3O4和P2O5。 国家标准中规定的分析方法有三种常量法、半微量法和原子吸收分光光度法。 1常量法 1.1常量法流程 1.2仪器 1)分析天平 2)马弗炉 3)分光光度计波长范围200-1000nm,精度±2nm 4)原子吸收分光光度计 5)火焰光度计 6)库仑定硫仪 7)银坩埚 8)铂坩埚 1.2检验步骤与注意事项 1)样品灰化 规定煤样厚度<0.15g/cm2,采用缓慢灰化法的步骤,在815℃灼烧2h,研细至0.1mm,再灼烧30min,直至恒重,放入干燥器。 当灰量厚度不超过时,其三氧化硫值变化不大。此外不同硫分的煤样不应在同一炉内烧灰。 2)熔样 称取0.5±0.02g灰样,在银坩埚中,用几滴乙醇润湿,加粒状NaOH 4g,盖盖,放入马弗炉中,在1-1.5h内将炉温从室温缓慢升至650-700℃,熔融15-20分钟。 在银坩埚中熔融灰样,因为银的熔点960.5℃,所以熔融温度不能过高,熔融时间不能过长,规定650-700℃熔融15-20min即可熔融完全,否则银熔下太多,当用盐酸酸化时,将形成氯化银沉淀,影响二氧化硅测定。 灰样熔融时用氢氧化钠而非氢氧化钾做熔剂,原因,氢氧化钾吸水性和挥发性较强,熔融温度较高时容易逸出,而且熔融后酸解过程溶液会浑浊。

煤灰成分分析方法及其影响因素

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6312035100.html, 煤灰成分分析方法及其影响因素 作者:武旭星 来源:《环球市场信息导报》2016年第14期 针对国标GB/T1574-2007煤灰成分分析方法进行了详细的解释。指出了易对测定结果准确性产生影响的因素并对其产生原因进行了分析,提出了一些解决方法。针对日常实验的操作提出了建议,可提高日常实验效率,快速准确的得到实验结果,从而减轻实验人员的实验强度。 煤灰是煤完全燃烧后产生的一种混合物,主要是由煤中各种矿物质燃烧后生成的金属及非金属氧化物及硫酸盐、硅酸盐等物质混合而成 煤灰中的主要成分包括:Si、Fe、Mg、P、K、Al、Ca、Na、Ti、S等元素的氧化物及其盐类。煤灰成分分析是通过化学分析方法,利用各组分不同的化学性质,将各种组分分离开进行测定。测定结果以各元素氧化物占煤灰的百分含量的形式报出。 煤灰成分分析方法 煤灰成分是依据国标GB/T1574-2007来进行分析,国标中规定的分析方法主要有3种:半微量分析法、常量分析法、原子吸收分光光度法。 煤灰成分分析国标中规定了11种元素的分析方法,由于MnO2含量很低,分析数据准确性较低故一般只进行其余十种元素的分析。在日常实验中一般选用常量分析法进行分析。 煤样前处理 煤样灰化。煤样灰化时一般使用取少量煤样缓慢灰化的方法。 具体方法是:称取少量粒度 熔融灰样。烧好的煤灰应用玛瑙研钵研细至0.1mm。再置于灰皿中于(815±10)℃下灼烧30min,直至质量恒定。取出在空气中放置5min后放到干燥器中冷却至室温;称取处理好的灰样0.48~0.52g(称准至0.0002g)于银坩埚中。加入几滴乙醇润湿灰样,再加入4g固体氢氧 化钠,盖上坩埚盖,并保留一定的缝隙;将准备好的银坩埚放入马弗炉中,从室温缓慢升温至650℃~700℃灼烧15~20min。 样品浸出。取出坩埚,用冷水激冷后擦尽坩埚外壁,放于250ml烧杯中,向坩埚中加入 1ml无水乙醇和适量沸水。立即盖上表面皿。等剧烈反应停止后,用1+1的盐酸和热水交替洗净银坩埚和坩埚盖;向烧杯中加入20ml浓盐酸,搅匀,于电热板上缓慢蒸干至带黄色盐粒。取下、稍冷加入浓盐酸20ml,盖上表面皿,加热至80℃左右,向溶液中加入70~80℃的动物胶溶液10ml,剧烈搅拌1min,保温10min。取下,稍冷后加入热水50ml搅拌,使盐类完全溶

十种常用成分分析方法—科标检测

十种常见的成分分析方法介绍 成分分析是运用科学方法分析产品的成分,并对各个成分进行定性定量分析的一个过程。科标检测研究院有限公司,设有专业的分析实验室,成分分析检测领域有:化学品成分分析、金属成分分析、纺织品成分分析,水质成分分析,颗粒物成分分析,粉末成分分析,异物成分分析等。 常见的成分分析方法有以下10种。 一、成分分析-化学分析方法 化学分析从大类分是指经典的重量分析和容量分析。重量分析是指根据试样经过化学实验反应后生成的产物的质量来计算式样的化学组成,多数是指质量法。容量法是指根据试样在反应中所需要消耗的标准试液的体积。容量法即可以测定式样的主要成分,也可以测定试样的次要成分。 1.1重量分析 指采用添加化学试剂是待测物质转变为相应的沉淀物,并通过测定沉淀物的质量来确定待测物的含量。检测采用的仪器设备如:电子天平。 1.2容量分析 滴定分析主要分为酸碱滴定分析、络合滴定分析、氧化还原滴定分析、沉淀滴定分析。 酸碱滴定分析是指以酸碱中和反应为原理,利用酸性标定物来滴定碱性物质或利用碱性标定物来滴定酸性待测物。检测采用的仪器设备如:滴定管。 二、成分分析-原子吸收光谱法 原子吸收光谱法是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射,使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。由于各种原子中电子的能级不同,将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光,这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长,由此可作为元素定性的依据,而吸收辐射的强度可作为定量的依据。

其基本原理是每一种元素的原子不仅可以发射一系列特征谱线,也可以吸收与发射线波长相同的特征谱线。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态。检测采用的仪器设备如:AAS原子吸收光谱仪。 三、成分分析-原子发射光谱法 原子发射光谱法是依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下,发射特征的电磁辐射,而进行元素的定性与定量分析的方法,是光谱学各个分支中最为古老的一种,可同时检测一个样品中的多种元素。 其基本原理是各物质的组成元素的原子的原子核外围绕着不断运动的电子,电子处在一定的能级上,具有一定的能量。从整个原子来看,在一定的运动状态下,它也是处在一定的能级上,具有一定的能量。在一般情况下,大多数原子处在最低的能级状态,即基态。原子发射光谱法(AES, atomic emission spectroscopy),是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线,对元素进行定性与定量分析的方法,是光谱学各个分支中最为古老的一种。检测采用的仪器设备如:ICP-OES。 四、成分分析-原子荧光分析法 原子荧光分析法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法。但所用仪器与原子吸收光谱法相近。原子荧光光谱分析法具有很高的灵敏度,校正曲线的线性范围宽,能进行多元素同时测定。 原子荧光光谱是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的光谱分析技术。 其基本原理是通过测量待测元素的原子蒸气在一定波长的辐射能激发下发射的荧光强度而进行定量分析。原子荧光的波长在紫外、可见光区。气态自由原子吸收特征波长的辐射后,原子的外层电子从基态或低能态跃迁到高能态,约经10-8秒,又跃迁至基态或低能态,同时发射出荧光。若原子荧光的波长与吸收线波长相同,称为共振荧光;若不同,则称为非共振荧光。共振荧光强度大,分析中应用最多。在一定条件下,共振荧光强度与样品中某元素浓度成正比,从而

《材料现代分析测试方法》复习题

《近代材料测试方法》复习题 1.材料微观结构和成分分析可以分为哪几个层次?分别可以用什么方法分析? 答:化学成分分析、晶体结构分析和显微结构分析 化学成分分析——常规方法(平均成分):湿化学法、光谱分析法 ——先进方法(种类、浓度、价态、分布):X射线荧光光谱、电子探针、 光电子能谱、俄歇电子能谱 晶体结构分析:X射线衍射、电子衍射 显微结构分析:光学显微镜、透射电子显微镜、扫面电子显微镜、扫面隧道显微镜、原 子力显微镜、场离子显微镜 2.X射线与物质相互作用有哪些现象和规律?利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作,有哪些实际应用? 答:除贯穿部分的光束外,射线能量损失在与物质作用过程之中,基本上可以归为两大类:一部 分可能变成次级或更高次的X射线,即所谓荧光X射线,同时,激发出光电子或俄歇电子。另一部分消耗在X射线的散射之中,包括相干散射和非相干散射。此外,它还能变成热量逸出。 (1)现象/现象:散射X射线(想干、非相干)、荧光X射线、透射X射线、俄歇效 应、光电子、热能 (2)①光电效应:当入射X射线光子能量等于某一阈值,可击出原子内层电子,产 生光电效应。

应用:光电效应产生光电子,是X射线光电子能谱分析的技术基础。光电效应 使原子产生空位后的退激发过程产生俄歇电子或X射线荧光辐射是 X射线激发俄歇能谱分析和X射线荧光分析方法的技术基础。 ②二次特征辐射(X射线荧光辐射):当高能X射线光子击出被照射物质原子的 内层电子后,较外层电子填其空位而产生了次生特征X射线(称二次特征辐射)。 应用:X射线被物质散射时,产生两种现象:相干散射和非相干散射。相干散射 是X射线衍射分析方法的基础。 3.电子与物质相互作用有哪些现象和规律?利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作,有哪些实际应用? 答:当电子束入射到固体样品时,入射电子和样品物质将发生强烈的相互作用,发生弹性散射和非弹性散射。伴随着散射过程,相互作用的区域中将产生多种与样品性质有关的物理信息。 (1)现象/规律:二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、特征X射 线 (2)获得不同的显微图像或有关试样化学成分和电子结构的谱学信息 4.光电效应、荧光辐射、特征辐射、俄歇效应,荧光产率与俄歇电子产率。 特征X射线产生机理。 光电效应:当入射X射线光子能量等于某一阈值,可击出原子内层电子,产生光电效应。 荧光辐射:被打掉了内层电子的受激原子,将发生外层电子向内层跃迁的过程,同时辐射出波长严格一定的特征X射线。这种利用X射线激发而产生的特征辐射为二次特

薄膜成分分析

聚酯薄膜(PET)是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料,采用挤出法制成厚片,再经双向拉伸制成薄膜材料。同时也是一种高分子材料,因为其具有各种综合性能优良而备受人们的喜爱。聚酯薄膜是一种无色透明、有光泽的薄膜,机械性能优良,刚性、硬度及韧性高,耐穿刺,耐摩擦,耐高温和低温,耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好,是常用的阻透性复合薄膜基材之一。但聚酯薄膜的价格较高,一般厚度为12µm,常用做蒸煮包装的外层材料,印刷性较好。 聚酯薄膜根据其采用的原料和拉伸工艺可以分为以下两类:1、双向拉伸聚酯薄膜(简称BOPET),是利用有光料(也称大有光料)即是在原材料聚酯切片中不添加钛白粉,经过干燥、熔融、挤出、铸片和纵横拉伸的高档薄膜,BO PET薄膜具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点;无嗅、无味、无色、无毒、突出的强韧性;其拉伸强度是PC膜、尼龙膜的3倍,冲击强度是BO PP膜的3-5倍,有极好的耐磨性、耐折叠性、耐针孔性和抗撕裂性等;热收缩性极小用途十分广泛。2、单向拉伸聚酯薄膜(简称CPET),是利用半消光料(原材料聚酯切片中添加钛白粉),经过干燥、熔融、挤出、铸片和纵向拉伸的薄膜,在聚酯薄膜中的档次和价格最低,主要用于药品片剂包装。 聚酯薄膜产品剖析一般采用红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H NMR)、质谱(MS)、X衍射分析(XRD)、ICP-MS、X荧光光谱分析、离子色谱分析等手段。通过这些测试手段可以很好的解析聚酯薄膜的配方,对聚酯薄膜中的成分作用有详细的了解,更方便各个企业进行研发,把握市场动态。哲博检测依靠浙大学科优势和分析人才,拥有多种分析测试手段,积累了深厚的化工产品剖析经验,通过专业、可靠、综合性的分离和检测手段对未知物进行定性鉴定与定量分析,为科研及生产中调整配方、新产品研发、改进生产工艺提供科学依据,同时可以根据客户需求,提供后期跟踪技术性指导。 一、给出某未知物质的化学组成(化学名称和含量)的一项特殊分析服务。可分析测试的样品有: 1、高分子材料:塑料、橡胶制品、薄膜、树脂等。 2、各种助剂:电子行业(助焊剂)、纺织皮革行业、涂料、印刷、塑料加工行业所用的助剂(乳化剂、润湿分散剂、消泡剂、阻燃剂、增塑剂、抗氧剂、光和热稳定剂、发泡剂、填充剂、抗静电剂、柔软剂、匀染剂、整理剂等);电镀液(锌、铜、铬、镍、贵重金属)助剂分析(前处理添加剂、辅助光亮剂等);太阳能电池生产助剂(制绒辅助品、硅片清洗添加剂等)。 3、有机溶剂:油漆稀释剂,天那水,脱漆剂、电子、纺织、印刷行业用溶剂等。 4、胶黏剂:纸张、木制品、玻璃、陶瓷、金属、橡胶、塑料胶黏剂等。 5、涂料:建筑涂料、防腐涂料、木器漆、塑料涂料、汽车涂料等。 6、日用化学品:气雾剂、杀虫剂、制冷剂、空气清新剂、洗发、护发用品、护肤用品、美容用品、口腔卫生制品等。

材料分析方法课后习题答案

第十四章 1、波谱仪和能谱仪各有什么优缺点? 优点:1)能谱仪探测X射线的效率高。 2)在同一时间对分析点内所有元素X射线光子的能量进行测定和计数,在几分钟内可得到定性分析结果,而波谱仪只能逐个测量每种元素特征波长。 3)结构简单,稳定性和重现性都很好 4)不必聚焦,对样品表面无特殊要求,适于粗糙表面分析。 缺点:1)分辨率低。 2)能谱仪只能分析原子序数大于11的元素;而波谱仪可测定原子序数从4到92间的所有元素。 3)能谱仪的Si(Li)探头必须保持在低温态,因此必须时时用液氮冷却。 分析钢中碳化物成分可用能谱仪;分析基体中碳含量可用波谱仪。 2、举例说明电子探针的三种工作方式(点、线、面)在显微成分分析中的应用。 答:(1)、定点分析:将电子束固定在要分析的微区上用波谱仪分析时,改变分光晶体和探测器的位置,即可得到分析点的X射线谱线;用能谱仪分析时,几分钟内即可直接从荧光屏(或计算机)上得到微区内全部元素的谱线。 (2)、线分析:将谱仪(波、能)固定在所要测量的某一元素特征X射线信号(波长或能量)的位置把电子束沿着指定的方向作直线轨迹扫描,便可得到这一元素沿直线的浓度分布情况。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。 (3)、面分析:电子束在样品表面作光栅扫描,将谱仪(波、能)固定在所要测量的某一元素特征X射线信号(波长或能量)的位置,此时,在荧光屏上得到该元素的面分布图像。改变位 置可得到另一元素的浓度分布情况。也是用X射线调制图像的方法。 3、要在观察断口形貌的同时,分析断口上粒状夹杂物的化学成分,选用什么仪器?用怎样的操作方式进行具体分析? 答:(1)若观察断口形貌,用扫描电子显微镜来观察:而要分析夹杂物的化学成分,得选用能谱仪来分析其化学成分。 (2)A、用扫描电镜的断口分析观察其断口形貌: a、沿晶断口分析:靠近二次电子检测器的断裂面亮度大,背面则暗,故短裤呈冰糖块状或呈石块状。沿晶断口属于脆性断裂,断口上午塑性变形迹象。 b、韧窝断口分析:韧窝的边缘类似尖棱,故亮度较大,韧窝底部比较平坦,图像亮度较低。韧窝断口是一种韧性断裂断口,无论是从试样的宏观变形行为上,还是从断口的微观区域上都能看出明显的塑性变形。韧窝断口是穿晶韧性断口。 c、解理断口分析:由于相邻晶粒的位相不一样,因此解理断裂纹从一个晶粒扩展到相邻晶粒内部时,在晶界处开始形成河流花样即解理台阶。解理断裂是脆性断裂,是沿着某特定的晶体学晶面产生的穿晶断裂。

金属材料成分分析方法探讨

金属材料成分分析方法探讨 摘要:金属材料化学成分的含量及形态决定着金属的性能,准确分析金属材料 的化学成分对鉴别材料性能及用途起着重要作用。利用传统化学法进行成分分析 存在着过程复杂、效率低下的缺点,本文主要介绍分光光度法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、X射线荧光光谱法、滴定分析法等常见分析方法在金属材料化 学成分分析中的应用,并对金属材料成分分析技术的发展趋势做了简单的介绍。 关键词:金属材料;成分分析;重要性;方法 引言 金属材料涉及领域广泛,大类包括纯金属、合金、金属间化合物以及特种材 料等,在航空航天、现代机械等方面发挥着极其重要的作用。金属材料的发展对 国家发展、国防建设有着十分重要的作用,因此,社会对其需求量在不断增长。 随着科学技术的进步以及行业发展的要求,各种复杂的金属材料应运而生,同时,金属材料分析方法也随之不断发展,从传统方法到现今多种多样的分析技术,通 过对金属材料的成分分析,全面了解金属材料的性能和内部构造,方便金属材料 的设计研发。 一、金属材料成分分析的重要性 1、对金属材料的性能成因有深入的了解 金属材料成分分析可以帮助了解金属材料表征特性的成因,并且能够在大量 分析数据的基础上发现金属特性的规律,为以后设计研发更加复杂的金属材料提 供理论依据。金属材料性能从微观上有五个十分重要的影响因素,分别是金属晶 粒的类型、大小、数量、分布以及形状。由于金属材料微观组织上的原子结构、 晶体结构以及原子间的结合键存在很大的不同,在宏观上表现为金属材料性能的 差异。 2、为金属材料加工方法的合理选择提供依据 对金属材料的化学成分进行分析之后,能够更好地了解分析金属的成分组成 和基本特性,充分了解其性质,然后结合相关理论和工作经验确定合适的材料加 工方法,来保证金属材料性能表达的最大化,达到事倍功半的金属制造效果。所 以说,金属材料成分分析能够帮助选择合适的金属材料加工方法。 3、为金属材料热处理方法及设备的选择提供依据 为了使金属材料的性能得到充分的发挥,需要在完成金属材料加工之后,对 金属材料进行热处理,同时,还能够对生产过程中产生的组织缺陷进行消除。然而,热处理的方式及工艺控制参数的确定需要有一定的科学依据,要根据金属材 料的成分来确定热处理方法和设备。 4、保证金属材料应用的安全和经济 金属材料成分分析有利于金属材料性能的充分发挥,达到人们预期的使用效果,同时能够合理搭配金属的组成成分,降低金属制造成本,达到效益的最大化。 二、金属材料成分分析方法 1、分光光度法 金属材料成分分析的传统方法中最常见的是分光光度法,是一种根据Lambert(朗伯)-Beer(比尔)定律,通过测定被测物质在特定波长处或一定波 长范围内光的吸光度或发光强度,对该物质进行定性和定量分析的方法。采用的 检测仪器为紫外分光光度计,可见分光光度计(或比色计)、红外分光光度计或 原子吸收分光光度计。在分光光度计中,将不同波长的光连续地照射到一定浓度

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