基于光譜儀檢測的有色金屬材料分析探究

（潞安化工集團采供中心 山西 046000）

1.光譜儀檢測前的準備工作

(1)儀器的打開與準備

在連接光譜儀之前，首先要確定電壓是否符合光譜儀的要求。光譜儀的額定電壓值是220V，因此儀器所連接的電壓值要低于或等于220V。如果不慎超過了220V，則容易導(dǎo)致儀器在連接過程中燒毀。其次在打開儀器之前，氬氣瓶要處于開啟狀態(tài)。當儀器開始工作時，銅合金的氣流要與儀器相符，采取低流速。根據(jù)銅合金的金屬性質(zhì)，氬氣的氣體流速應(yīng)保持在0.8m/s左右，能夠提升銅合金的分析效率。此外在光譜儀運行之前要對水泵進行測試，確認水泵可以跳動，沒有發(fā)生任何故障。如果在光譜儀開機時沒有聽到水泵運行的聲音，則需要對水泵的狀態(tài)進行檢查，解決故障問題。在對上述部分完成系統(tǒng)的檢查之后，開啟光譜儀，進行預(yù)熱，當界面數(shù)據(jù)不再發(fā)生變化時說明光譜儀到達了穩(wěn)定狀態(tài)。一般來說，開機一刻鐘后光譜儀內(nèi)的溫度基本能夠穩(wěn)定下來，可以對金屬材料結(jié)構(gòu)開啟檢測。

(2)銅合金的準備工作

光譜儀運行良好之后，檢測人員也需要對檢測的樣品進行相應(yīng)準備。本次檢測的金屬材料為銅合金，一般會選取塊狀樣品，在正式開始檢測之前首先要對樣品進行處理，清潔樣品表面的痕跡，利用工具進行打磨，使銅合金呈現(xiàn)光滑狀態(tài)。減少樣品表面的金屬氧化物，這樣在檢測過程中光譜儀得到的結(jié)果會更加準確。

(3)做好燃燒室與電極的清潔

燃燒室和電極是完成金屬材料檢測分析的重要因素，在檢測過程中應(yīng)保持燃燒室與電極的清潔狀態(tài)，才能有效保障光譜儀的檢測效果。燃燒室是檢測有色金屬材料過程中的重要組成部分。在檢測前應(yīng)通過氬氣的釋放起到清潔作用，并利用小毛刷等工具對電極尖端部位完成清潔，這樣在進行金屬材料的檢測時能夠得到較為準確的分析結(jié)果。

2.光譜儀的檢測流程

(1)對光譜儀進行預(yù)定設(shè)置

在正式檢測分析之前，操作人員需要對光譜儀完成相應(yīng)的設(shè)置準備。本次所采用的儀器型號為ARC-MET930。使用之前要對儀器進行以下調(diào)節(jié)：打開光譜儀的控制面板，點擊設(shè)置選項，在菜單界面中確認檢測金屬的顏色。完成顏色的設(shè)定之后，打開用戶設(shè)置頁面，按照當前環(huán)境數(shù)據(jù)，進行環(huán)境指標的設(shè)定。確認系統(tǒng)設(shè)置后，光譜儀根據(jù)實際的數(shù)據(jù)情況已經(jīng)進行了預(yù)估，通過運算得出一定的結(jié)果。還需要完成輸入及輸出的相關(guān)設(shè)置，利用光標確認打印機，對設(shè)置選項進行選擇，無誤后保存并退出。下一步需要對有色金屬材料檢測所需的時間進行設(shè)置，并確認輸出語言。所有設(shè)置完成后，選擇Probe Model按鈕，對光譜儀的分析模式進行選擇，選擇完畢，光譜儀上所需的設(shè)置操作即全部完成。在設(shè)置過程中要嚴格按照實際情況進行，避免儀器設(shè)置問題影響最終結(jié)果。

(2)光譜儀的定量分析

光譜儀的定量分析是有色金屬材料檢測過程中的重要部分，能夠產(chǎn)生有色金屬材料的屬性分析結(jié)果，利用打印設(shè)備輸出金屬材料的數(shù)據(jù)，為下一步的研究做好基礎(chǔ)信息準備。

定量分析步驟如下：進入光譜儀控制面板，選擇操作鍵進入下一頁面，在測量界面中找到金屬材料樣品的類別。利用光譜儀進行有色金屬材料的定量分析時，一般采用計算機手段能確認測量曲線。與電腦連接，統(tǒng)計相應(yīng)數(shù)據(jù)，并進行分析。利用打印機輸出報告，直觀展示有色金屬材料的品質(zhì)或者屬性數(shù)據(jù)，根據(jù)有色金屬材料的性能進行下一步的研究。

本次研究針對銅合金，因此在光譜儀的實際測量中，要依據(jù)光譜儀的型號確認銅合金的曲線，展現(xiàn)測量結(jié)果。完成數(shù)據(jù)的輸入后，點擊Enter按鈕可以對輸入的數(shù)據(jù)完成相應(yīng)檢測。確認數(shù)據(jù)，進行測量曲線的繪制。完成繪制后，點擊進入到下一項測試內(nèi)容，在名稱位置輸入銅合金，回到測量界面，進行銅合金的屬性測量。在光譜儀測量的過程中，點擊測量名稱能夠?qū)y量的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行輸出并完成打印。如果在測量過程中需要對平均值進行計算，則可以點擊“打印結(jié)果”，對平均值進行打印。在選擇后會出現(xiàn)詢問內(nèi)容“總是打印平均值？僅此一次打印？”，這個要根據(jù)實際測量的需要完成選擇，沒有定性規(guī)定。如果希望之后的打印操作也進行平均值的打印則選擇“確定”，反之即點擊“取消”按鈕。在測量數(shù)據(jù)打印期間，要保證氬氣開關(guān)沒有打開，利用小刷子完成燃燒室和電極的清理，將電源關(guān)閉，燃燒室設(shè)備的溫度出現(xiàn)下降情況，直至保持在室溫左右，再將光譜儀蓋上。

定量分析操作是對有色金屬材料進行分析的重要環(huán)節(jié)，在使用光譜儀器及完成其他操作流程中，要注意操作要求，按照標準完成測量。這樣能夠保持測量所得結(jié)果相對精確，具有應(yīng)用價值。

3.光譜儀在有色基屬材料檢測過程中需要注意的事金

有色金屬材料檢測過程有一定的要求，為了提高分析的準確度，在使用儀器進行相應(yīng)測量時應(yīng)牢牢掌握注意事項。這樣在有色金屬材料的檢測流程中能夠有效提升分析的準確性。以下結(jié)合銅合金金屬材料特性，對光譜儀檢測過程注意事項進行相應(yīng)闡述。不同有色金屬材料檢測過程有不同的注意事項，要根據(jù)金屬材料進行相應(yīng)的處理，具體情況具體分析。

(1)保證氣流處于低流速狀態(tài)

利用氬氣對銅合金進行檢測分析時要保證氣流為低流速，在氬氣處于低流速的情況下燃燒室才能持續(xù)保持燃燒狀態(tài)，起到檢測作用。如果沒有掌握好氣流的速度，則會影響到檢測結(jié)果。有色金屬檢測數(shù)據(jù)的可靠性降低。因此在氬氣檢測過程中要保證氬氣能夠真正起到作用，同時也要注意樣品不受損傷，以免影響到后續(xù)的研究。在檢測過程中同樣要注意燃燒室的清理，保持其清潔狀態(tài)，在檢測過程中避免樣品被污染。

(2)增加廢樣檢測程序

廢樣檢測指的是在正式開展光譜儀檢測分析之前先對廢樣進行檢測的過程。光譜分析儀器需要進行一定的數(shù)據(jù)設(shè)定，在剛開機運作時不能夠保證其穩(wěn)定性，容易造成檢測的數(shù)據(jù)不夠準確，影響有色金屬材料性能的分析結(jié)果。為了保證有色金屬材料檢測結(jié)果的準確性與實用性，在進行銅合金檢測之前可以利用幾塊廢棄樣品首先完成檢測流程，光譜儀在運行15分鐘左右時儀器的運行逐漸穩(wěn)定。這樣在光譜儀達到最佳狀態(tài)時再進行銅合金的材料檢測能夠起到提升其結(jié)果的準確度。經(jīng)過廢樣檢測后，光譜儀器能夠保持良好的運行狀態(tài)，提升有色金屬的檢測效果，增強數(shù)據(jù)的可靠程度。

(3)對有色金屬材料進行恰當?shù)拇蚰?/h3>

在檢測之前對有色金屬材料進行打磨是必備的過程，但是有色金屬材料的不同決定打磨方式有所區(qū)別，工作人員在進行打磨之前需要注意不同金屬材料的特性，利用不同的打磨方式完成有色金屬材料的打磨工作，保證其材質(zhì)的穩(wěn)定。在我國當前有色金屬材料的檢測過程中往往采用砂紙材料對有色金屬進行打磨，這種手工操作不能完全保證打磨的效果，在處理過程中可能會使金屬材料受到損傷。操作方式較為單一，精確度不高，不能滿足光譜儀器的操作要求。同時由于砂紙打磨的誤差性也容易使檢測數(shù)據(jù)不夠準確。如果對砂紙進行了重復(fù)利用，則容易導(dǎo)致之前的金屬材料在砂紙上存在殘留情況，在對之后的金屬材料進行打磨時容易影響金屬材料的純度。因此在打磨過程中要掌握砂紙的打磨方式，盡量減少由于砂紙打磨帶來的數(shù)據(jù)偏差，對砂紙及時進行更換，使最終的檢測結(jié)果能夠更加準確，確保樣品的完好性，金屬材料經(jīng)過打磨之后再進行相應(yīng)的檢測能夠使檢測人員更容易把控測量方式，數(shù)據(jù)結(jié)果更準確。

(4)保持儀器環(huán)境的密閉狀態(tài)

在利用光譜儀進行有色金屬材料的測量時，檢測環(huán)境的密閉性是否良好對最終檢測數(shù)據(jù)的準確性有著重要的影響。為了減少誤差，應(yīng)控制好燃燒室的密閉狀態(tài)，保證有色金屬材料的檢測是在光譜儀器的封閉狀態(tài)中進行的。對檢測環(huán)境的良好把控能夠減少外部因素對檢測過程的影響，提升檢測結(jié)果的準確性。同時，儀器內(nèi)部的壓力值與氬氣的純度息息相關(guān)，在測量過程中要注意保證壓力值的穩(wěn)定，避免影響氬氣濃度導(dǎo)致檢測結(jié)果不穩(wěn)定，降低準確性。一般在有色金屬材料的檢測過程中將壓力值保持在1MPa，能夠保障檢測結(jié)果的穩(wěn)定性。

4.光譜儀檢測結(jié)果的分析

利用光譜儀對有色金屬材料進行檢測能夠獲得相應(yīng)的物質(zhì)數(shù)據(jù)，確認金屬材料中含有的其他金屬成分，包含其在材料中的占比以及純度。將最后結(jié)果與現(xiàn)行金屬材料的標準進行比較對照，確認是否滿足金屬材料的要求，以便于之后對有色金屬材料進行提純等操作。

5.結(jié)束語

隨著物質(zhì)需求的增長，有色金屬材料在人們?nèi)粘Ｉ钇鸬搅藰O大的作用，也被應(yīng)用于機械生產(chǎn)中。為了減少有色金屬材料物質(zhì)的不安全性，人們采用一定的技術(shù)手段對有色金屬材料進行檢測，判斷其所含物質(zhì)數(shù)據(jù)是否符合標準要求。其中光譜儀器的測量方式操作較為方便，同時測量數(shù)據(jù)也相對準確。在測量過程中要注意氬氣氣流的速度、提前進行儀器的準備、材料打磨等，能夠有效完善有色金屬材料測量結(jié)果的準確性。