摘要：用于金屬材料成分分析的方法比較多，當(dāng)金屬材料類型不同時(shí)，通常需要的分析方法也會(huì)有差異。本文對(duì)最近幾年來(lái)經(jīng)常用到的傳統(tǒng)的金屬材料分析方法進(jìn)行綜述。并簡(jiǎn)要介紹最新的分析方法及金屬材料分析技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：金屬材料 金屬成分 分析方法

中圖分類號(hào)；TGI 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼；A 文章編號(hào)：1674-098X(2012)02(b)-0143-01

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(gè)領(lǐng)域，包括航空、機(jī)械、計(jì)算機(jī)硬件等領(lǐng)域。隨著各行業(yè)對(duì)金屬材料的需求不斷增長(zhǎng)，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(duì)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(jì)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(shí)選擇有效的分析方法就顯得格外重要，而這正需要我們對(duì)各種金屬材料成分分析方法的特點(diǎn)了然如胸。下面從三方面對(duì)國(guó)內(nèi)外常用和新發(fā)展的分析方法進(jìn)行綜述，并總結(jié)其發(fā)展趨勢(shì)。

1金屬材料成分分析傳統(tǒng)方法

自從金屬材料開始應(yīng)用在人類社會(huì)的生產(chǎn)實(shí)踐中以來(lái)，人們就一直在尋找各種途徑與方法對(duì)這些金屬材料進(jìn)行深入的了解與認(rèn)識(shí)。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，金屬材料的分析方法也發(fā)生了巨大變化，在這其中有傳統(tǒng)的分析方法也有最新發(fā)展起來(lái)的分析方法。傳統(tǒng)的金屬成分分析方法包括分光光度法、滴定法、原子發(fā)射光譜法和吸收光譜法、x射線熒光光譜法、電化學(xué)分析法以及上述方法的一些聯(lián)用分析技術(shù)及方法。下面對(duì)其一一進(jìn)行介紹分析。

1.1分光光度法.

分光光度法是基于Lambert-Beer定律而對(duì)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，會(huì)用到不同波長(zhǎng)的光，并將其連續(xù)射入含有金屬離子的溶液中，與此同時(shí)會(huì)得到不同波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的吸收強(qiáng)度，如果以吸收強(qiáng)度(A)為縱坐標(biāo)，波長(zhǎng)(入)為橫坐標(biāo)，我們就可以繪出該金屬離子的吸收光譜曲線，通過(guò)這一曲線就可以對(duì)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(shí)，需要選擇合適的顯色劑。李在均等人合成了用于測(cè)定鋁合金中微量銅的對(duì)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。

1.2滴定分析法

滴定法是一種傳統(tǒng)的金屬材料成分分析方法，指的是用一種具有標(biāo)準(zhǔn)濃度的試劑去測(cè)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，即達(dá)到滴定終點(diǎn)。滴定終點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)試劑與待測(cè)金屬離子恰好完全反應(yīng)時(shí)的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。這種分析方法簡(jiǎn)便快捷，現(xiàn)在仍有一定通用性。張會(huì)兵等人口介紹了一種用于測(cè)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：重鉻酸鉀一三氯化鐵容量法，分析結(jié)果與理論值相符。

1.3原子光譜分析法

1.3.1原子發(fā)射光譜法

原子發(fā)射光譜法(AES：atomic emis-sion spectrometry)指的是依據(jù)元素的原子或離子在一定條件下受到激發(fā)后而會(huì)向外發(fā)_出具有一定特征的光譜線，并利用該光譜線對(duì)金屬材料進(jìn)行定量分析的一種方法。原子發(fā)射光譜法在光譜分析方法的各個(gè)分支中是屬于比較傳統(tǒng)的一直，這一方法可以用來(lái)分析金屬材料中的硫碳等元素，效果較好。

1.3.2原子吸收光譜法

原子吸收光譜法(ABS：atomic absorp-tion sPectrometry)是根據(jù)處于氣態(tài)的基態(tài)原子的外層電子對(duì)可見光和紫外光之間的譜線進(jìn)行吸收，然后對(duì)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。

1.4x射線熒光光譜法

X射線熒光光譜法是一種利用金屬元素外層高能電子在做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)或金屬原子內(nèi)層電子在進(jìn)行躍迂時(shí)所產(chǎn)生電磁輻射波，然后金屬原子對(duì)此電磁輻射波進(jìn)行吸收并發(fā)射出相應(yīng)的特征譜線的分析方法。由于x射線熒光光譜法的分析范圍比較廣，且可以對(duì)金屬材料的成分進(jìn)行快捷的分析而得到了廣泛地使用。但該方法要求較高的樣品均一性，并受到基體效應(yīng)的影響，因而操作過(guò)程要求比較嚴(yán)格，通常需要進(jìn)行一定程度地校正。

1.5電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析法是一種利用了金屬材料的組成和含量與金屬材料的電化學(xué)性質(zhì)具有一定的關(guān)聯(lián)性而發(fā)展起來(lái)的金屬材料成分分析方法，這一方法的初衷是研究含有金屬材料的化學(xué)電池中所發(fā)生的一些現(xiàn)象。但由于用電化學(xué)分析方法對(duì)金屬材料的成分進(jìn)行分析時(shí)的準(zhǔn)確度較低，且操作起來(lái)不方便，受外界環(huán)境的影響較大，現(xiàn)已較少運(yùn)用。

2金屬材料成分分析新方法

以上幾種傳統(tǒng)的分析方法由于精確度有待提高，前人在此基礎(chǔ)上發(fā)展了如下的幾種新方法。

2.1電感耦合等離子體質(zhì)譜法

電感耦合等離子體質(zhì)譜法是最近發(fā)展起來(lái)的一種最靈敏的元素分析方法，現(xiàn)在主要用于痕量和微量元素的定量測(cè)定，比如對(duì)金屬材料中的稀有金屬、貴金屬、難熔金屬和稀土金屬進(jìn)行測(cè)量。

2.2激光誘導(dǎo)等離子體光譜法

該方法是最近才發(fā)展起來(lái)的一種原子發(fā)射光譜法，其裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作，可以對(duì)金屬材料中的多種元素進(jìn)行同時(shí)測(cè)量，提高了測(cè)量效率，并可以滿足在線測(cè)量分析的需要，這一方法可以用來(lái)測(cè)量不銹鋼中的微量元素。

2.3電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法

電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法也是一種新型的原子發(fā)射光譜法，是指利用金屬元素受到激發(fā)而產(chǎn)生電子躍遷，此躍遷會(huì)在譜線上表現(xiàn)出一定強(qiáng)度而進(jìn)行測(cè)量的方法，其測(cè)量范圍較廣且靈敏度高。

2.4石墨爐原子吸收法

該方法是一種新型的原子吸收分析法，共分析速度快，操作簡(jiǎn)便。這一方法可以用來(lái)測(cè)量航空材料銅合金中的微量元素——鉛，并且所得結(jié)果與常規(guī)方法測(cè)量結(jié)果基本一致。

3金屬材料分析方法的發(fā)展趨勢(shì)

隨著金屬材料的復(fù)雜性越來(lái)越強(qiáng)，各種痕量元素的快速與簡(jiǎn)便測(cè)量變得愈加重要，而現(xiàn)有的一些傳統(tǒng)方法由于操作復(fù)雜，靈敏度不高和受外部環(huán)境影響較大已漸漸少用。據(jù)此分析，金屬材料的分析方法也會(huì)朝著快捷、方便、高精度地方向發(fā)展。

4結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)金屬材料成分分析方法進(jìn)行了綜述，包括傳統(tǒng)與新型的分析方法，對(duì)比了兩大類型方法的使用特點(diǎn)，并在分析的基礎(chǔ)上結(jié)合相關(guān)的研究經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了金屬材料分析方法的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]李在均，侯永根，潘教麥.對(duì)氯偶氮安替比林與銅顯色反應(yīng)的研究及應(yīng)用[J].冶金分析.2004，24(3)：8～11.

[2]張會(huì)兵，楊宗祥，杜延福.三氯化鐵一重鉻酸鉀容量法快速測(cè)定海綿鐵中金屬鐵量[J].山東冶金.2006，28(3)；40-41.