火花直讀光譜儀—在壓鑄鋁中多種元素測(cè)定的應(yīng)用

  鋁是工業(yè)中應(yīng)用非常普遍的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料。在汽車用鋁合金中，壓鑄鋁合金制品在汽車用鋁中約占54%～70%。且我國(guó)汽車銷量已連續(xù)多年年占據(jù)世界第1，隨著汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈，各制造廠商都在向高質(zhì)量、高可靠性、輕量化、節(jié)能環(huán)保、低成本方向發(fā)展，且隨著汽車排放標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際環(huán)保政策的逐年加嚴(yán)，新能源汽車已成為未來(lái)汽車領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展方向，高標(biāo)準(zhǔn)韌、高質(zhì)量新能源汽車結(jié)構(gòu)部件(汽車車身、立柱、底盤、減震塔等)也越來(lái)越多需要采用壓鑄成形工藝來(lái)進(jìn)行制造。這些都說(shuō)明，鋁合金壓鑄在壓鑄行業(yè)內(nèi)占有舉足輕重的地位，是壓鑄行業(yè)的主流。隨著汽車壓鑄鋁體量的增加，傳統(tǒng)手工測(cè)定方法已無(wú)法滿足鋁/鋁合金的冶煉過(guò)程控制、加工、使用場(chǎng)合的快速精確測(cè)定需求。

  針對(duì)此問(wèn)題，鋼研納克生產(chǎn)的全新一代SparkCCD7000型火花直讀光譜儀采用高分辨率線陣CCD作為檢測(cè)器，實(shí)現(xiàn)全譜掃描，可以普遍適用于多種基體金屬樣品的全元素成分分析。其體積只相當(dāng)于傳統(tǒng)的采用光電倍增管作為檢測(cè)器的火花光譜儀的1/3，無(wú)需增加硬件即可在現(xiàn)場(chǎng)增加分析元素或新的基體。其激發(fā)光源為激發(fā)能量、頻率連續(xù)可調(diào)全數(shù)字光源，只需20s-30s，即可同時(shí)得到鋁中多達(dá)幾十種元素的準(zhǔn)確化學(xué)成分。

  【應(yīng)用范圍】

  SparkCCD 7000火花直讀光譜儀內(nèi)置工作曲線可以針對(duì)各種汽車鋁合金進(jìn)行精密檢測(cè)。

  汽車用鋁主要包括：

  a) Al- Cu- Mg 系( 2000系)

  b) Al- Mg- Si 系( 6000 系)

  c) Al- Mg 系( 5000 系)

  d) Al- Mg- Zn- Cu 系( 7000 系)

  e) Al- Zn- Si 系( 7000 系)

  該光電直讀光譜儀采用多個(gè)CCD對(duì)可用范圍內(nèi)的光譜譜線進(jìn)行全譜掃描，可以檢測(cè)包括B、Li，Na，K等在內(nèi)的幾十種元素。

  全數(shù)字固態(tài)光源，對(duì)不同材料設(shè)定適應(yīng)的激發(fā)條件。采用大量有證參考物質(zhì)(CRM)進(jìn)行曲線繪制，并經(jīng)過(guò)基體校正及第三元素干擾校正，可以保證曲線分析的準(zhǔn)確度。

  數(shù)據(jù)結(jié)果

  良好的重復(fù)性是保證檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的一個(gè)重要前提，下表中是鋁鎂合金的典型精度數(shù)據(jù)及與其他方法測(cè)定值對(duì)比結(jié)果。

  按照GB/T 14203-2016《火花放電原子發(fā)射光譜分析法通則》中關(guān)于長(zhǎng)期精密度的測(cè)試方法，在一次標(biāo)準(zhǔn)化后，用同一均勻樣品考察4小時(shí)內(nèi)儀器的長(zhǎng)期精密度，結(jié)果如下表所示。

  鋁鎂鋅長(zhǎng)期精密度：

  【結(jié)論】

  1、運(yùn)用SparkCCD7000型光電直讀光譜儀分析鋁/鋁合金材料，在很短的時(shí)間內(nèi)即可同時(shí)得到材料中的主量、微量及痕量元素的準(zhǔn)確化學(xué)成分,準(zhǔn)確度優(yōu)于國(guó)標(biāo)GB/T 7999-2015要求。

  2、 軟件操作簡(jiǎn)單，儀器維護(hù)簡(jiǎn)便，對(duì)操作人員技術(shù)水平要求不高，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)后，普通工人即可獨(dú)自操作。

  3、連續(xù)可調(diào)的光源參數(shù)，使儀器適合于各種不同類型的鋁合金材料分析。配備專門設(shè)計(jì)的特殊樣品夾具，可以適應(yīng)多種不同形狀和尺寸的樣品分析。

  4、儀器配置靈活，可以在不增加硬件基礎(chǔ)上，在用戶現(xiàn)場(chǎng)增加分析通道或新的材料基體種類。儀器良好的擴(kuò)充性，可以讓用戶輕松應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化，隨時(shí)根據(jù)市場(chǎng)需求修改儀器檢測(cè)材料種類。

  5、儀器穩(wěn)定性好，不需經(jīng)常進(jìn)行漂移校正，從而減少了標(biāo)樣消耗和時(shí)間浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)效率，降低了檢測(cè)成本