氧氮?dú)浞治鰞x是一種用于快速、準(zhǔn)確分析材料中氧、氮、氫元素含量的高性能儀器,在材料科學(xué)、冶金、機(jī)械制造、半導(dǎo)體等眾多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。
1.樣品分解:將稱量后的樣品放置在石墨坩堝中,在惰性氣體(如氦氣或氬氣)的氣流保護(hù)下,通過脈沖電極爐對(duì)坩堝進(jìn)行高溫加熱,使樣品熔融分解。在高溫條件下,樣品中的氧與石墨坩堝中的碳發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳(CO),氮以氮?dú)猓∟?)的形式逸出,氫則以氫氣(H?)的形式釋放。
2.氣體轉(zhuǎn)化與檢測(cè):
-氧的檢測(cè):產(chǎn)生的一氧化碳(CO)被載氣帶到轉(zhuǎn)化爐中,在催化劑的作用下氧化成二氧化碳(CO?)。然后,含有二氧化碳的混合氣體被送到紅外檢測(cè)系統(tǒng)。紅外檢測(cè)系統(tǒng)中的非色散性紅外檢測(cè)器根據(jù)二氧化碳對(duì)特定波長(zhǎng)紅外光的吸收強(qiáng)度,來測(cè)定氧元素的含量。
-氮的檢測(cè):經(jīng)過處理除去二氧化碳等成分后,含有氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w被送入熱導(dǎo)檢測(cè)器。由于氮?dú)夂蜌錃獾臒釋?dǎo)率與載氣不同,熱導(dǎo)檢測(cè)器通過檢測(cè)氣體熱導(dǎo)率的變化來確定氮元素的含量。
-氫的檢測(cè):對(duì)于氫元素的檢測(cè),載氣一般換為氮?dú)猓瑯悠窔怏w通過特定的試劑(如舒茨試劑)進(jìn)行處理后,再進(jìn)入熱導(dǎo)檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。
特點(diǎn):
1.分析速度快:采用先進(jìn)的分析技術(shù)和自動(dòng)化控制系統(tǒng),能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成樣品的分析,大大提高了工作效率。例如,對(duì)于一般的金屬材料樣品,分析時(shí)間通常在幾分鐘到十幾分鐘之間。
2.測(cè)量范圍廣:可以測(cè)定各種材料中的氧、氮、氫元素含量,包括鋼鐵、合金、有色金屬、陶瓷、礦石、水泥等。無論是高含量還是低含量的元素,都能夠準(zhǔn)確地測(cè)量,具有較高的測(cè)量精度和靈敏度。
3.準(zhǔn)確性高:通過精確的溫度控制、穩(wěn)定的氣路系統(tǒng)和高靈敏度的檢測(cè)系統(tǒng),保證了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。儀器的校準(zhǔn)過程既可采用標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì),也可通過選配的氣體校準(zhǔn)單元來進(jìn)行,進(jìn)一步提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。
4.自動(dòng)化程度高:具備自動(dòng)化操作功能,從樣品的加載、分析到數(shù)據(jù)處理和結(jié)果輸出,都可以自動(dòng)完成。操作人員只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作,如設(shè)置分析參數(shù)、放置樣品等,大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和人為誤差。
5.多功能性:除了能夠同時(shí)測(cè)定氧、氮、氫三個(gè)元素的含量外,還可以根據(jù)用戶的需求選擇單獨(dú)測(cè)定其中的一個(gè)或兩個(gè)元素的含量,具有較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1.冶金行業(yè):在鋼鐵、合金等金屬材料的生產(chǎn)過程中,氧、氮、氫元素的含量對(duì)材料的性能和質(zhì)量有著重要的影響。可以用于原材料的檢驗(yàn)、生產(chǎn)過程的控制以及成品的質(zhì)量檢測(cè),幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2.機(jī)械制造行業(yè):機(jī)械零部件的制造過程中,材料的成分和性能是關(guān)鍵因素。可以對(duì)機(jī)械制造中使用的各種金屬材料進(jìn)行分析,為零部件的選材、加工工藝的制定提供依據(jù),確保機(jī)械產(chǎn)品的可靠性和安全性。
3.半導(dǎo)體行業(yè):半導(dǎo)體材料中的氧、氮、氫等雜質(zhì)元素會(huì)影響半導(dǎo)體器件的性能和可靠性。可以對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行高精度的分析,幫助企業(yè)控制材料的純度,提高半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)質(zhì)量。
4.科研領(lǐng)域:在材料科學(xué)、化學(xué)等科研領(lǐng)域,研究人員需要對(duì)各種材料的成分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究。可以為科研人員提供準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù),幫助他們了解材料的性質(zhì)和反應(yīng)機(jī)理,為新材料的研發(fā)和應(yīng)用提供支持。
5.其他領(lǐng)域:還廣泛應(yīng)用于航空航天、能源、化工等領(lǐng)域,對(duì)于這些領(lǐng)域中使用的材料進(jìn)行分析和檢測(cè),確保材料的質(zhì)量和性能符合要求。
氧氮?dú)浞治鰞x的使用注意事項(xiàng):
1.樣品處理:樣品的形狀、尺寸和重量應(yīng)符合儀器的要求,一般來說,樣品直徑應(yīng)小于5mm,長(zhǎng)度小于10mm,重量約為1g。樣品表面應(yīng)干凈、無油污、銹點(diǎn)和印痕等,以免影響分析結(jié)果。
2.氣體選擇和使用:根據(jù)分析元素的不同,選擇合適的載氣和動(dòng)力氣體。載氣的純度應(yīng)符合儀器的要求,并且氣體的壓力和流量應(yīng)穩(wěn)定。在使用過程中,要定期檢查氣體的純度和壓力,及時(shí)更換氣瓶。
3.儀器校準(zhǔn):定期對(duì)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn),以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)過程應(yīng)嚴(yán)格按照儀器的操作手冊(cè)進(jìn)行,使用標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)或氣體校準(zhǔn)單元進(jìn)行校準(zhǔn)。
4.儀器維護(hù):定期對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),包括清理爐膛、更換過濾器、檢查電路等。保持儀器的清潔和干燥,避免儀器受到灰塵、水分和腐蝕性氣體的侵蝕。
5.安全操作:操作人員應(yīng)熟悉儀器的操作方法和安全注意事項(xiàng),佩戴好必要的勞動(dòng)防護(hù)用品。在操作過程中,要注意防止高溫燙傷、氣體泄漏等安全事故的發(fā)生。