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直读光谱仪分析准确性的探讨(二)

2020.10.19

在氩气气氛中的火花放电一般可以分为两种极端状态:浓缩放电和扩散放电。当放电是在金属相上进行时称浓缩放电,当放电是在非金属相上进行时称扩散放电。在氩气中放电时,产生扩散放电的主要原因有以下三个方面:1.氩气的纯度;2.氩气的出入口管道或放电室的泄露是使放电过程中引入氧气的第二个来源:3. 样品本身是使放电过程中引入氧气的第三个来源(如夹杂物,气泡和裂纹等);在氩气中放电时,氩气压力,氩气流量及冲洗时间也均影响光电光谱分析的结果。

基体效应又称共存元素、第三元素或伴随物效应,主要是指除了分析物以外存在于样品中所有其他成分的影响,是光谱分析中引起谱线强度变化,使分析结果产生误差的主要原因,这种效果应又称干扰效应,是光谱分析中最为复杂的问题。

在实际工作中,由于分析试样和标样的冶炼过程和物理状态的差异,常使校准曲线发生变化,通常标样多为锻造和轧制状态,而分析样品多为浇铸状态,为避免试样的冶金状态变化给分析带来的影响,常用一个与分析试样的冶金过程和物理状态一致的控制试样,用于控制试样的分析结果。

在光谱分析中,取样方法及其对样品的处理是至关重要的,它直接影响分析的精度和准确度。在炉前分析时,对炉中铸态钢样采取快速红切,发现样品有裂纹、夹杂和气孔须重新取样。遇低碳钢将红料放入流水中急冷,促使样品组织结构形成马氏体和奥氏体,保证碳的分析结果的准确度。遇高碳样品切割后反要采取暖冷,以免产生裂缝。铸铁和球墨铸铁分析,必须使分析样品进行充分的白口化,要求取样标准化,如取样温度、脱模时间、冷却速度。分析不同的材料,选用不同性质的研磨工具也很重要。一般采用氧化铝砂轮片,其颗粒是中等的,不要过细。样品表面要去掉0.5~1.5毫米,因为样品表面氧化层往往造成错误的分析结果,尤其是对碳的分析结果更为显著。

总之,检测分析误差总是存在的,重要是要正确的对待它,消除它。对于光电光谱分析来说,误差的产生主要是来自以下五个方面因素的变化:

人:操作者的质量意识,技术水平,熟练程度及身体素质。

设备:设备维护是至关重要的,光源的性能及再现性,氩气系统的稳定程度,试样加工设备及其保养状况。

试样:待测试样成分的均匀性,代表性,热处理状态及组织结构状态。标准试样和控制试样成分的均匀性,成分含量标准值的可靠性,组织结构的同一性。磨制样品的方法及其效果都是关键。

分析方法:校准曲线的制作及其拟合程度,标准化的过程及其效果,控样的选择及定值都要严格操作。

环境:控制好分析室的温度、湿度、电磁干扰和清洁条件等。有了一个稳定的操作环境,仪器的稳定性才会好。


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