图片来源:Olympus Scientific Solutions
制造业、石化生产和消费品的一个关键部分是积极材料识别(PMI)。帮助确保在正确的位置使用正确的金属或合金,以及确保材料成分中没有畸变(如重金属污染)都是至关重要的。成分PMI的一种有效且简单的使用方法是X射线荧光法(XRF),该方法可用于确认使用了正确的金属或合金。
答案可以通过使用手持XRF进行最小的样品制备快速获得。XRF最常见的应用是合金鉴定。与Vanta™光谱仪分析仪在美国,等级识别通常只需1-2秒即可完成。
材料组成
元素周期表中90%以上的元素可以用手持式XRF进行定量,XRF涵盖了商业合金中使用的大部分元素。
代表1.常见合金元素的检测限如图1所示。该检测能力允许XRF分析仪对铝合金、不锈钢、铬钼合金、许多管道和法兰材料、黄铜、青铜和其他铜合金、焊料、钛合金、工具钢以及许多基于镍或钴的所谓“超级合金”进行正级匹配。亚博网站下载
图1:普通合金元素检测的代表性限制1..图片来源:Olympus Scientific Solutions
比镁轻的元素,如锂、铍和碳,不能直接用手持XRF测量。这些元素有时在应用程序中是相关的,例如:
- 某些航空铝合金中的锂
- 某些铜合金中的铍
- 许多低合金钢中的碳
也就是说,其它合金元素的组成可以用作识别这些合金的许多等级的基础。但是,如果轻质元件需要量化,则需要其他分析方法.
样品情况
X射线荧光分析仪以下列方式工作:
- x射线被发射出去
- x射线返回到探测器
- 数据是用复杂的数学方法处理的
- 显示等级识别,如图2所示。
XRF是一种表面测量技术,因此在轻合金(例如铝)中,它只能测量样品顶部的几百微米。对于铁或铜等主要金属,其测量值不到100微米,对于金或铅等致密材料,其测量值仅为顶部几十微米亚博网站下载.
图2:通过X射线荧光识别阳性物质的过程。图片来源:Olympus Scientific Solutions
由于XRF是一种表面测量技术,材料的表面必须是块体成分的准确反映。表面污染,如油漆、密封剂和镀锌,会极大地影响分析结果。同样,由于喷砂或抛丸、研磨、甚至灰尘的残留,也可以阻止阳性材料的鉴定。因此,在用XRF测试样品之前,它必须是干净的。
手持式XRF分析仪中使用低功率X射线管。分析仪应靠近样品,最好是直接接触,因为进出的X射线功率很低。如果样本具有复杂的几何结构,那么这可能是一个挑战。然而,万塔™分析仪具有窄剖面,这使仪器能够非常接近倾斜样品,例如90度焊接到管道上的法兰。
样品表面温度
样品温度的变化使XRF的X射线物理基本保持不变。无论环境条件如何,环境万塔™X射线荧光分析仪能够提供可靠的性能。在-10°C和50°C(14°F–122°F)之间的工作温度下,仪器可以在没有热漂移或性能退化的情况下运行。2.
样品可以在温度高达约100°C(212°F)的Vanta分析仪测量,无需修改。在较高的温度下,作为仪器窗口一部分的Prolene薄膜很容易损坏。奥林巴斯提供的另一种面板用于热测试,包括Kapton窗口,使仪器测量样品高达315°C(600°F)。
结论
对于阳性物质的鉴定,x射线荧光是一种强有力的方法。PMI具有广泛的分析能力和易用性,可以快速、自信地执行。它有助于防止生产损失,最重要的是,它可以帮助防止由于使用错误的组件材料而造成的伤害或生命损失.
参考
[1]检出限受检测时间、样品类型和干扰元素组合的影响。这些值是有代表性的,但可能随样品和测试条件而变化。它们只是作为指南提供的。
[2]可选配风扇。风扇组件的额定等级为IP56。无需风扇,可在33℃下连续工作。
这些信息是由美国奥林巴斯科学解决方案公司提供的。亚博网站下载
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