金属材料成分检测方法有哪些

　　金属材料广泛运用于航空、机械、计算机硬件等领域。一般来说，金属分为纯金属、合金、特种金属等种类，但随着各行业对金属材料的需求不断增长，还有更复杂的材料运用。如何分析金属成分组成，才能更好地了解其性能，以及将其更好地运用到产品中。

　　自然界中大约有70多种金属，其中常见的有铁、铜、铝、锡、镍、金、银、铅、锌等。而合金是指两种或两种以上的金属或金属与非金属结合而成，具有金属特性的材料。常见的合金有铁和碳所组成的钢合金;铁、铬、镍组成的不锈钢;铜和锌所形成的黄铜等。

　　那么金属材料分析测试方法有哪些呢?

　　金属材料的成分分析测试方法在不断发展，效率和准确度也在不断提高。其不同测试方法的原理及特点有以下方面。

　　1、分光光度法。分光光度法是一种对金属元素进行定量分析的方法，通过测定被测物质的特定波长范围内的吸光度和发光强度，进而对该物质进行定性和定量分析。其特点是应用广泛、灵敏度高、选择性好，准确度高、分析成本低等，但缺点是一次只能分析一个元素。检测仪器包括紫外分光光度计、可见光光度计，红外分光光度计。

　　2、滴定法。滴定法主要原理是采用一种标准浓度的试验试剂对溶液中所包含的金属成分进行测试，等金属中成分与试剂充分反应后，就可以使其达到*终的滴定终点。此方法适用于含量在1%以上各种物质的测试。但主要缺点是效率较低。

　　3、原子光谱分析法。原子光谱分析法可以分为原子吸收光谱法和原子发射光谱法，属于传统的分析金属材料成分的技术。

　　原子吸收光谱法的原理是通过气态状态下基态原子的外层电子对可见光和紫外线的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量分析被测元素含量。该方法适用于气态原子吸收光辐射，具有灵敏度高、抗干扰能力强、选择性强、分析范围广及精密度高等优点。但缺点是不能同时分析多种元素，对难溶元素测定时灵敏度不高，在测量一些复杂样品时效果不佳。

　　原子发射光谱法的原理是利用各元素离子或原子在电或热激发下具有发射出特殊电磁辐射的特性。该法使用发射物来进行定性定量分析元素，还能同时测试多种元素，消耗较少的样品即可达到测量目的，检测结果也能较快得出，一般检测整批样品时采用该方法，但其缺点是精确度较低，只能分析金属材料的成分，对于大多数非金属成分不具备分析作用。

　　4、X射线荧光光谱法。X射线荧光光谱法经常用来测定金属元素，是一种常见的金属材料成分测定方法。其测试原理是利用基态的原子在没有被激发状态下会处于低能态，当被一定频率的辐射线激发就会变成高能态，高能状态下则会发射荧光，这种荧光的波长较为特殊，因此测定出这些X射线荧光光谱线的波长就可以测定出样品的元素种类。把标准样品的谱线强度作为参照比较被测样品的谱线，即可以测出元素的含量。该方法是定性半定量的方法，在金属成分分析中通常作为大概含量的确定。

　　5、电感耦合等离子体光谱法。电感耦合等离子体发射光谱法是目前使用*广泛的方法。原理是利用金属元素受到激发而产生电子跃迁，此跃迁会在谱线上表现出一定强度，然后进行测定元素及含量，优点是测试范围广且灵敏度高，分析速度快，准确度高，还可以在一条标线下成批量样品测试，并同时测试多个元素。

　　6、火花直读光谱法。火花直读光谱仪是用电弧(或火花)的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征波长，用光栅分光后，成为按波长排列的“光谱”，这些元素的特征光谱线通过出射狭缝，射入各自的光电倍增管，光信号转化成电信号，经仪器的控制测量系统将电信号积分并进行模/数转换，再由计算机处理，测试出各元素的百分含量。该法准确度高，多元素同时进行分析，在一次激发和分析中同时获得几十种元素的定性和定量分析结果。简单易行，分析速度快，可在20秒内同时测量合金钢或有色合金的几十种元素含量，实时分析。对昂贵的化学试剂或特种辅料消耗较少。可以直接对固体样品进行测试。而*大的缺点是对样品形状尺寸有一定要求。

　　7、 碳硫分析。金属材料中尤其是钢材类金属中，碳元素和硫元素是主要的测试元素，但上面介绍的方法都不能直接对碳元素和硫元素的精确定量。对此，碳、硫元素可采用碳硫分析仪进行测试。试样中的碳、硫在充足氧气条件下的高温加热，氧化为二氧化碳、二氧化硫气体。这些气体经处理后进入相应的吸收池，对相应的红外辐射进行吸收，由探测器转发为信号，经计算机处理输出结果。该方法优点是准确、快速、灵敏度高，且高低碳硫含量均可使用。

　　8、氧氮分析。氧氮分析法是利用氧氮分析仪在惰性气氛下，通过脉冲加热分解试样，由红外检测器和热导检测器分别测定各种钢铁、有色金属和新型材料中氧、氮的含量。优点是准确度高，检出限低等。