各種金屬材料成分分析方法現(xiàn)狀與趨勢

靳紅艷 劉麗霞 袁致煥 劉浩

摘要：隨著金屬材料的作用面越來越廣泛，對于金屬成分的分析合理利用成為新時代各行業(yè)發(fā)展的需要。新技術(shù)的出現(xiàn)使得金屬成分分析行業(yè)提高了測試水平。使得金屬成分?jǐn)?shù)據(jù)的分析更加科學(xué)準(zhǔn)確，使得更加復(fù)雜合理的金屬材料的出現(xiàn)提供有力的數(shù)據(jù)能夠制作出的證據(jù)。鑒于此，本文主要分析各種金屬材料成分分析方法現(xiàn)狀與趨勢。

關(guān)鍵詞：金屬材料;成分分析;現(xiàn)狀

1、引言

金屬材料包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等，可以廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，包括航空、機(jī)械、計算機(jī)硬件等領(lǐng)域。隨著各行業(yè)對金屬材料的需求不斷增長，一些復(fù)雜的金屬材料應(yīng)運(yùn)而生。這些高端而復(fù)雜的金屬材料通常具有比較優(yōu)良的性能，而對這些金屬材料的成分進(jìn)行表征分析，可以深入了解材料的組成元素及其內(nèi)部構(gòu)造，可以為我們更好地去研發(fā)設(shè)計復(fù)雜的金屬材料提供依據(jù)。由于各種分析方法眾多，在表征金屬材料的成分時選擇有效的分析方法就顯得格外重要，而這正需要我們對各種金屬材料成分分析方法的特點了然如胸。

2、金屬材料成分分析的重要性

2.1、有助于對金屬材料性能的了解

通過金屬材料成分分析能夠幫助人們掌握金屬材料性能的成因，并通過多種材料分析進(jìn)行金屬材料規(guī)律的總結(jié)。在分析設(shè)備的顯現(xiàn)下，金屬材料顯微組織具備晶粒類型、形狀、大小、相對數(shù)量和相對分布等五大要素，均能夠?qū)饘俨牧系男阅墚a(chǎn)生很大的影響。其中，金屬材料的原子結(jié)構(gòu)、原子之間結(jié)合鍵和晶體結(jié)構(gòu)等方面是決定金屬材料顯微組織中各種晶粒相對數(shù)量的主要因素。

2.2、有利于對金屬材料加工技術(shù)與加工工藝的改進(jìn)。主要原因在于在確定金屬材料化學(xué)成分以后，能夠根據(jù)其成分性能和加工需求進(jìn)行全面的分析和研究，并通過實踐驗證和理論知識的對應(yīng)分析來確定最佳的金屬材料加工工藝，尤其科學(xué)合理的加工工藝和加工方法對于金屬制造品質(zhì)能夠起到極大的推動作用，同時其還能夠在最大程度上確保金屬材料性能的全面發(fā)揮。

2.3、有益于金屬材料安全、經(jīng)濟(jì)、合理的應(yīng)用

針對金屬材料的成分進(jìn)行有效的分析，有助于對金屬材料應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性、安全性和合理性的提升，使其能夠更好地發(fā)揮出金屬材料的優(yōu)良性能。尤其對金屬材料潛力的發(fā)揮，能夠使其形成人們所需要的使用性能。

2.4、有利于金屬材料熱處理方法相關(guān)設(shè)備的適當(dāng)選擇

金屬材料需通過一些設(shè)備和處理工藝進(jìn)行加工后，才能夠充分發(fā)揮出其所具有的性能，并滿足現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的要求，而大部分金屬材料在加工之后還需要進(jìn)行熱處理，主要目的在于有效地完善金屬材料的性能，發(fā)揮出其具有的潛力。

3、各種金屬材料成分分析方法現(xiàn)狀

3.1、分光光度法

在金屬材料成分分析方法中，分光光度法是基于Lambert-Beer定律而對金屬元素進(jìn)行定量分析與表征的分析方法。在分光光度法中，利用不同波長的光，將其連續(xù)射入含有金屬離子的溶液中，就會得到不同波長所對應(yīng)的吸收強(qiáng)度，如果以吸收強(qiáng)度（A）為縱坐標(biāo)，波長（λ）為橫坐標(biāo)，我們就可以繪出標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸收光譜曲線，在換成待測試樣，就可以得到該金屬離子的吸收光譜曲線，通過這一曲線就可以對溶液中的金屬離子進(jìn)行定量分析，得到其濃度和含量。但是在利用該方法時，需要選擇合適的顯色劑。李在均等人合成了用于測定鋁合金中微量銅的對氯偶氮安替比林，這一顯色劑的使用得到了比較好的分析效果。

3.2、滴定分析法

在金屬材料成分分析方法中，滴定法是一種傳統(tǒng)的金屬材料成分分析方法，這種方法指的是用一種具有標(biāo)準(zhǔn)濃度的試劑去測量含有金屬離子溶液中的金屬離子含量。當(dāng)金屬離子與標(biāo)準(zhǔn)試劑反應(yīng)完全后，就達(dá)到滴定終點，這時候測定溶液，就會出相等當(dāng)點的顏色。也就是滴定重點顏色。滴定終點是標(biāo)準(zhǔn)試劑與待測金屬離子恰好完全反應(yīng)時的化學(xué)計量點。這種分析方法簡便快捷，現(xiàn)在仍有一定通用性。張會兵等人介紹了一種用于測量海綿鐵中金屬鐵元素含量的方法，他們用的是滴定方法中的一種：重鉻酸鉀-三氯化鐵容量法，分析結(jié)果與理論值相符。

3.3、原子吸收光譜法

在金屬材料成分分析方法中，原子吸收光譜法是根據(jù)處于氣態(tài)的基態(tài)原子的外層電子對可見光和紫外光之間的譜線進(jìn)行吸收，然后對此吸收強(qiáng)度進(jìn)行分析以定量得出金屬成分的一種分析方法，其中火焰原子吸收光譜法是目前比較常用的一種原子吸收光譜法。

4、趨勢

屬材料正在被研發(fā)，對于這些材料的成分分析，傳統(tǒng)方法因為各種原因已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人們的要求。為了更好的對這些新型復(fù)雜材料進(jìn)行成分分析，只有開發(fā)出與時俱進(jìn)的新方法才能滿足人們科研的需求，越來越多的現(xiàn)代分析法防隨之應(yīng)運(yùn)而生。這些新方法更加專注于材料成分、結(jié)構(gòu)、缺陷等的分析。同時，更多的分析檢測儀器也被不斷的研究出來，從而使一些新方法的實施成為了可能。在這樣的發(fā)展趨勢之下，金屬材料的分析方法朝著準(zhǔn)確、高效的方向發(fā)展，也就是操作上要不斷簡捷方便，測量結(jié)果上靈敏度、準(zhǔn)確度也要加強(qiáng)。

另外還得要關(guān)注到適應(yīng)全球化的發(fā)展，金屬材料的運(yùn)用不止在我國得到廣泛運(yùn)用在世界各個國家各個行業(yè)也得到廣泛的使用，作用與各個環(huán)節(jié)各個方面。所有對于金屬材料的成分分析要立足于世界，眼光放長遠(yuǎn)學(xué)習(xí)交流國外的創(chuàng)新技術(shù)，經(jīng)過熟練掌握與轉(zhuǎn)換后作用與我國的金屬材料成分分析工作上，使其能夠推動我國的工程建設(shè)、設(shè)備制造、產(chǎn)品的產(chǎn)生。適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的潮流，找尋適合時代發(fā)展的經(jīng)濟(jì)型的金屬材料，使得成本的減少效益的增加，國民收入的提升，滿足各個行業(yè)的所需。使得相關(guān)成分分析人員能夠滿足全球化的分析標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)新型的提出各自問題，立足于自身發(fā)展的需要進(jìn)行自我解答自定加工方法，使得數(shù)據(jù)的科學(xué)準(zhǔn)確帶動效益的產(chǎn)生。

5、結(jié)束語

對于新技術(shù)下金屬材料的分析技術(shù)，既要滿足我國的工程建設(shè)還有適應(yīng)全球化信息交流的發(fā)展，帶動自身技術(shù)與設(shè)備的革新熟練掌握新技術(shù)的運(yùn)用與新設(shè)備的掌握，提高創(chuàng)新意識為新的金屬成分的出現(xiàn)與制造提供有利的證據(jù)。相關(guān)高層的主要制定合理的部門協(xié)作滿足行業(yè)之間的交流創(chuàng)新使得對于分析結(jié)果能夠更加的科學(xué)準(zhǔn)確對其金屬的結(jié)構(gòu)有利分析，制定出合理的加工方法使得在加工過程中的損耗減少快速產(chǎn)生提高產(chǎn)業(yè)效率帶動企業(yè)收入，提高國民建設(shè)中的經(jīng)濟(jì)輸入的水平，培養(yǎng)出高素質(zhì)的相關(guān)金屬分析人員使得能夠適應(yīng)時代發(fā)展的，滿足行業(yè)的進(jìn)步發(fā)展。

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