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廣東天瑞儀器有限公司
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XRF之X射線金屬成分無損快速分析儀

時間:2019/9/10閱讀:1555
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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,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,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。

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