產(chǎn)品樣本應(yīng)用文章
本文是根據(jù)《ASTM D5291-21 石油產(chǎn)品及潤滑油中碳、氫、氮的測(cè)定 元素分析儀法》進(jìn)行測(cè)試的，該方法用于測(cè)定石油產(chǎn)品和潤滑油中的總碳、總氫和總氮元素含量。該方法同樣適用于測(cè)試原油及添加劑、殘留物，輕質(zhì)材料如汽油、航空燃料、石腦油、柴油和化學(xué)溶劑等。 在石化行業(yè)中，依據(jù) ASTM 標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)碳（C）、氫（H），尤其是氮（N）元素開展分析，可實(shí)現(xiàn)對(duì)加工與精煉潛力的科學(xué)估算。 碳?xì)浔龋–/H）作為關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)評(píng)估石化工藝升級(jí)的性能具有重要指導(dǎo)意義——該比值的精準(zhǔn)度直接關(guān)聯(lián)到工藝路線的選擇、反應(yīng)條件的優(yōu)化及產(chǎn)物分布的預(yù)測(cè)。 鑒于此，石化領(lǐng)域的 CHN 元素分析需依托高精度測(cè)定技術(shù)，以確保獲取可靠的 C/H 比數(shù)據(jù)，為工藝開發(fā)、生產(chǎn)調(diào)控及質(zhì)量管控提供堅(jiān)實(shí)的分析基礎(chǔ)。 本文采用意大利歐維特(EUROVECTOR)公司的EA3100元素分析儀測(cè)定石油產(chǎn)品和潤滑油中的碳、氫、氮元素含量。 EA3100 元素分析儀采用的 Turbo Flash 動(dòng)態(tài)燃燒技術(shù)，不僅可設(shè)置合適的氧氣體積，還可對(duì)注入速率進(jìn)行優(yōu)化，使得氧氣的供給燃燒在可控、獨(dú)立、程序化的定量條件下完成。確保樣品的氧化燃燒率，大大改善元素的測(cè)量精度，使其分析能力得到提高。結(jié)合成熟的色譜分離技術(shù)，及高靈敏度熱導(dǎo)檢測(cè)器，實(shí)現(xiàn)對(duì) CHNS/O 的精確分析測(cè)量，廣泛應(yīng)用于能源化工、地質(zhì)、材料、有機(jī)合成、環(huán)保、食品、制藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。 EA3100元素分析儀對(duì)礦物油及柴油的測(cè)試完全符合ASTM D5291標(biāo)準(zhǔn)，并展現(xiàn)出完美的分析結(jié)果，且分析完成后無記憶、殘留效應(yīng)。
按照顯微組織轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)原理，室溫殘余奧氏體相是不穩(wěn)定的, 受使用環(huán)境或受力條件的影響，殘余奧氏體不可避免地會(huì)發(fā)生一些變化，雖然發(fā)生變化的程度不同，但是殘余奧氏體的變化是否會(huì)對(duì)鋼軌的性能構(gòu)成影響值得關(guān)注。 對(duì)于鋼軌來說，熱軋后空冷到室溫，經(jīng)在線平立復(fù)合矯直以后，不可避免地會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力（可使用GNR的Stress-X推車式或EDGE便攜式殘余應(yīng)力分析儀進(jìn)行快速測(cè)試）。此外，在鐵路運(yùn)營過程中，鋼軌在承受疲勞載荷的同時(shí)，還要承受環(huán)境溫度變化的考驗(yàn)。鋼軌中的殘余奧氏體在生產(chǎn)和使用時(shí)發(fā)生的變化值得研究。 本文使用意大利GNR公司的AREX D殘余奧氏體分析儀對(duì)鋼軌進(jìn)行測(cè)試。AREX D結(jié)合了傳統(tǒng)X射線衍射方法，并改進(jìn)了其不足，如：測(cè)試時(shí)間過長、數(shù)據(jù)分析繁瑣、無碳化物扣除功能等，使分析工作變得更加簡(jiǎn)單。 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)加工體系中，殘余奧氏體含量的精準(zhǔn)調(diào)控是確保鋼鐵制品質(zhì)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作為影響鋼鐵熱處理后產(chǎn)品性能的核心指標(biāo)，殘余奧氏體含量的精確測(cè)量對(duì)于優(yōu)化工藝參數(shù)、保障產(chǎn)品質(zhì)量一致性具有不可替代的意義。 傳統(tǒng)化學(xué)蝕刻法與金相分析法受制于檢測(cè)靈敏度和測(cè)量精度的局限，難以滿足工業(yè)級(jí)高精度檢測(cè)需求。與之形成鮮明對(duì)比的是，X 射線衍射技術(shù)憑借卓越的檢測(cè)性能，可實(shí)現(xiàn)低至 0.5% 的殘余奧氏體含量精準(zhǔn)測(cè)定�；诖思夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）專門制定了 E975 標(biāo)準(zhǔn)方法，規(guī)范 X 射線法在近無規(guī)結(jié)晶取向鋼殘余奧氏體含量檢測(cè)中的應(yīng)用。 意大利GNR公司AREX D 臺(tái)式殘余奧氏體分析儀嚴(yán)格遵循 ASTM E975 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)開發(fā)，作為專業(yè)級(jí)檢測(cè)設(shè)備，突破了傳統(tǒng) XRD 需依賴附加模塊開展殘余奧氏體檢測(cè)的技術(shù)限制。該設(shè)備集成模塊化設(shè)計(jì)與智能化操作界面，具備操作流程簡(jiǎn)化、檢測(cè)效率高、數(shù)據(jù)可靠性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)，操作人員無需復(fù)雜培訓(xùn)即可快速掌握使用方法，有效降低了專業(yè)檢測(cè)的技術(shù)門檻，為工業(yè)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制提供了高效可靠的解決方案。 樣品狀態(tài)及檢驗(yàn)結(jié)果見表2 , 表中樣品分別取自熱軋空冷至室溫及熱軋空冷至室溫+低溫回火的鋼軌。試驗(yàn)條件為室溫及-20℃兩種，檢驗(yàn)未變形樣品及3%塑性變形的拉伸樣品中的殘余奧氏體含量，通過兩種情況下殘余奧氏體含量的差值，分析殘余奧氏體的穩(wěn)定性。 結(jié)果表明，相對(duì)來說，熱軋空冷至室溫時(shí)（樣品4），鋼中殘余奧氏體含量較高，為15.62%；低溫回火處理后殘余奧氏體量略有降低（樣品1-3），含11.80-14.40%的殘余奧氏體。在室溫條件下，當(dāng)樣品發(fā)生3%的殘余塑性變形后，熱軋空冷樣品的殘余奧氏體很不穩(wěn)定，52%的殘余奧氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變，低溫回火后鋼中15-20%的殘余奧氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變，說明低溫回火后鋼中殘余奧氏體的穩(wěn)定性提高；低溫回火樣品在環(huán)境溫度比較低的條件下，如-20℃，發(fā)生轉(zhuǎn)變的比例要比室溫高一些，達(dá)到33%，這說明殘余奧氏體在低溫狀態(tài)下發(fā)生轉(zhuǎn)變的傾向大于室溫狀態(tài)，即低溫條件下殘余奧氏體的穩(wěn)定性要差一些。但即使在-20℃試驗(yàn)條件下，經(jīng)過低溫回火的鋼軌的殘余奧氏體的穩(wěn)定性還是比熱軋空冷鋼軌高得多。 在鋼軌軌頭、軌腰、軌底分別取樣，進(jìn)行了-20℃、-40℃環(huán)境中鋼軌拉伸性能的分析（如表3），結(jié)果表明：與室溫環(huán)境中的拉伸性能相比，貝氏體鋼軌在-20℃、-40℃的環(huán)境中仍保持著較高的塑性，且拉伸性能有所提高。說明殘余奧氏體在低溫試樣拉伸過程中發(fā)生的轉(zhuǎn)變并沒有降低鋼軌的塑性。低溫條件下應(yīng)變誘發(fā)殘余奧氏體更多地發(fā)生轉(zhuǎn)變，表2中，室溫條件下殘余奧氏體一般發(fā)生15-20%的轉(zhuǎn)變，-20℃時(shí)殘余奧氏體發(fā)生33％的轉(zhuǎn)變。應(yīng)變誘發(fā)殘余奧氏體發(fā)生馬氏體相變，產(chǎn)生相變誘導(dǎo)塑性，即Trip效應(yīng)，貝氏體鋼軌中的殘余奧氏體在低溫時(shí)更多地發(fā)生轉(zhuǎn)變，會(huì)更多地產(chǎn)生相變誘導(dǎo)塑性，因而貝氏體鋼軌低溫塑性比室溫顯著提高。 試驗(yàn)1只是為了說明存在殘余奧氏體的不穩(wěn)定性，因?yàn)榘l(fā)生3%的塑性變形在鋼軌正常運(yùn)營時(shí)是不會(huì)發(fā)生的。經(jīng)低溫回火后，殘余奧氏體的穩(wěn)定性提高，一般認(rèn)為與鋼中發(fā)生碳的重新分配有關(guān), 即回火過程中碳進(jìn)一步從貝氏鐵素體向殘余奧氏體中擴(kuò)散，另一方面回火過程中一部分發(fā)生轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體中的碳也會(huì)發(fā)生重新分配，即轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中的碳會(huì)有所降低，上述情況均會(huì)使碳向未發(fā)生轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體中富集，從而進(jìn)一步降低殘余奧氏體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的溫度，提高了殘余奧氏體的穩(wěn)定性。 試驗(yàn)2更能說明運(yùn)營狀態(tài)下（尤其是低溫條件下）鋼軌組織及性能的實(shí)際情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)反映出，熱軋空冷貝氏體鋼軌殘余奧氏體的穩(wěn)定性比熱軋空冷+低溫回火貝氏體鋼軌更差一些，由于熱軋空冷+低溫回火貝氏體鋼軌的殘余奧氏體穩(wěn)定性更高，因此，上述模擬實(shí)驗(yàn)也說明在鋼軌運(yùn)營過程中貝氏體鋼軌軌底的殘余奧氏體基本是穩(wěn)定的，安全性是有保障的。 意大利GNR公司AREX D 臺(tái)式殘余奧氏體分析儀憑借創(chuàng)新的一體化集成設(shè)計(jì)，在同類檢測(cè)設(shè)備中展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。其搭載的高分辨率檢測(cè)器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品殘余奧氏體的含量快速獲取，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)效性與準(zhǔn)確性。配套的智能分析軟件采用極簡(jiǎn)交互設(shè)計(jì)，用戶只需簡(jiǎn)單操作即可完成全流程檢測(cè)。系統(tǒng)具備自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、智能算法分析及可視化報(bào)告生成功能，摒棄傳統(tǒng)人工計(jì)算與復(fù)雜數(shù)據(jù)處理流程，真正實(shí)現(xiàn) “一鍵檢測(cè)，即刻出報(bào)告” 的高效檢測(cè)體驗(yàn)，大幅提升質(zhì)量檢測(cè)工作效率與分析的可靠性。
測(cè)定鋼中殘余奧氏體含量的方法有很多種，有基于X射線衍射的國家標(biāo)準(zhǔn)方法、金相法、磁性法和電子背散射衍射（EBSD）法。 常規(guī)X射線衍射方法的問題在于：當(dāng)鋼中存在嚴(yán)重織構(gòu)等擇優(yōu)取向時(shí)，衍射強(qiáng)度測(cè)量值就會(huì)超過允許波動(dòng)的相對(duì)范圍，造成測(cè)量結(jié)果嚴(yán)重失真。當(dāng)樣品被X射線照射時(shí)，每一種晶相產(chǎn)生各自的X射線衍射模型，碳化物相也同樣產(chǎn)生一種X射線衍射模型，所以碳化物會(huì)影響奧氏體相和馬氏體相的衍射峰，從而影響奧氏體含量的準(zhǔn)確測(cè)定。同時(shí)，單一樣品測(cè)試時(shí)間較長，通常需要1小時(shí)以上。 金相法和磁性法對(duì)含量較低的殘余奧氏體含量無法做到準(zhǔn)確測(cè)量。 EBSD法測(cè)量奧氏體含量時(shí)操作簡(jiǎn)單、制樣方便、掃描范圍比較大，可以定性分析奧氏體在組織中的分布情況，但還不具備準(zhǔn)確測(cè)量奧氏體含量的能力。因?yàn)楫?dāng)奧氏體分布于馬氏體的晶界上，或者奧氏體晶粒非常細(xì)小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致小奧氏體區(qū)域的菊池衍射花樣模糊或者無法解析，在圖像處理時(shí)這些奧氏體區(qū)域就被誤處理成鐵素體晶粒，導(dǎo)致奧氏體的測(cè)量結(jié)果偏低。 本文使用意大利GNR公司的AREX D殘余奧氏體分析儀對(duì)低含量奧氏體樣品進(jìn)行測(cè)試。AREX D結(jié)合了傳統(tǒng)X射線衍射方法，并改進(jìn)了其不足，如：測(cè)試時(shí)間過長、數(shù)據(jù)分析繁瑣、無碳化物扣除功能，這些問題都被AREX D所解決。 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)加工體系中，殘余奧氏體含量的精準(zhǔn)調(diào)控是確保鋼鐵制品質(zhì)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作為影響鋼鐵熱處理后產(chǎn)品性能的核心指標(biāo)，殘余奧氏體含量的精確測(cè)量對(duì)于優(yōu)化工藝參數(shù)、保障產(chǎn)品質(zhì)量一致性具有不可替代的意義。 傳統(tǒng)化學(xué)蝕刻法與金相分析法受制于檢測(cè)靈敏度和測(cè)量精度的局限，難以滿足工業(yè)級(jí)高精度檢測(cè)需求。與之形成鮮明對(duì)比的是，X 射線衍射技術(shù)憑借卓越的檢測(cè)性能，可實(shí)現(xiàn)低至 0.5% 的殘余奧氏體含量精準(zhǔn)測(cè)定�；诖思夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）專門制定了 E975 標(biāo)準(zhǔn)方法，規(guī)范 X 射線法在近無規(guī)結(jié)晶取向鋼殘余奧氏體含量檢測(cè)中的應(yīng)用。 意大利GNR公司AREX D 臺(tái)式殘余奧氏體分析儀嚴(yán)格遵循 ASTM E975 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)開發(fā)，作為專業(yè)級(jí)檢測(cè)設(shè)備，突破了傳統(tǒng) XRD 需依賴附加模塊開展殘余奧氏體檢測(cè)的技術(shù)限制。該設(shè)備集成模塊化設(shè)計(jì)與智能化操作界面，具備操作流程簡(jiǎn)化、檢測(cè)效率高、數(shù)據(jù)可靠性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)，操作人員無需復(fù)雜培訓(xùn)即可快速掌握使用方法，有效降低了專業(yè)檢測(cè)的技術(shù)門檻，為工業(yè)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制提供了高效可靠的解決方案。 測(cè)試選取1.2%含量的殘余奧氏體標(biāo)準(zhǔn)品，分別使用不同測(cè)試時(shí)間對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試，選擇180 s及300 s時(shí)，測(cè)量結(jié)果顯示＜1，無法得到正確數(shù)值，選擇600 s時(shí)，結(jié)果穩(wěn)定性較差，選擇800 s時(shí)，測(cè)量結(jié)果較好，800 s測(cè)試結(jié)果參見下表。 意大利GNR公司AREX D 臺(tái)式殘余奧氏體分析儀憑借創(chuàng)新的一體化集成設(shè)計(jì)，在同類檢測(cè)設(shè)備中展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。其搭載的高分辨率檢測(cè)器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品殘余奧氏體的含量快速獲取，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)效性與準(zhǔn)確性。配套的智能分析軟件采用極簡(jiǎn)交互設(shè)計(jì)，用戶只需簡(jiǎn)單操作即可完成全流程檢測(cè)。系統(tǒng)具備自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、智能算法分析及可視化報(bào)告生成功能，摒棄傳統(tǒng)人工計(jì)算與復(fù)雜數(shù)據(jù)處理流程，真正實(shí)現(xiàn) “一鍵檢測(cè)，即刻出報(bào)告” 的高效檢測(cè)體驗(yàn)，大幅提升質(zhì)量檢測(cè)工作效率與分析的可靠性。
鉭作為一種具有獨(dú)特物理化學(xué)屬性的稀有金屬，具備熔點(diǎn)高（2980 ℃）、蒸汽壓低（2000 ℃時(shí)僅 10?? mmHg）、冷加工性能優(yōu)異（可軋制成 0.01 mm 箔材）、化學(xué)穩(wěn)定性極強(qiáng)（常溫下不與鹽酸、硝酸反應(yīng)）、抗液態(tài)金屬腐蝕（耐鈉、鉀等熔鹽侵蝕）以及表面氧化膜介電常數(shù)大（約 27-30）等一系列卓越性能。這些特性使其成為高新技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵材料，在電子信息、冶金鑄造、鋼鐵工業(yè)、化學(xué)工程、硬質(zhì)合金、原子能技術(shù)、超導(dǎo)研究、汽車電子、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生及基礎(chǔ)科研等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。 在鉭的終端應(yīng)用中，全球 50-70% 的鉭資源以鉭粉和鉭絲形態(tài)投入鉭電容器制造。該類電容器的核心優(yōu)勢(shì)源于鉭金屬的獨(dú)特氧化特性：其表面可生成致密穩(wěn)定的無定形氧化膜（Ta?O?），介電強(qiáng)度高達(dá) 15-20 V/μm，且陽極氧化工藝參數(shù)易于精準(zhǔn)控制。同時(shí)，通過粉末冶金技術(shù)制備的鉭粉燒結(jié)塊，能在毫米級(jí)體積內(nèi)構(gòu)建出數(shù)千平方厘米的比表面積，實(shí)現(xiàn)電容密度的極大化。這種技術(shù)優(yōu)勢(shì)賦予鉭電容器電容量高、漏電流低、等效串聯(lián)電阻小、溫度適應(yīng)性寬、壽命周期長等優(yōu)異電學(xué)性能，其綜合性能在電解電容器家族中首屈一指。 憑借上述技術(shù)優(yōu)勢(shì)，鉭電容器廣泛應(yīng)用于通信設(shè)備（交換機(jī)、智能手機(jī)、傳真機(jī)）、計(jì)算機(jī)硬件、汽車電子控制系統(tǒng)、消費(fèi)類及辦公電器、精密儀器儀表、航空航天制導(dǎo)系統(tǒng)、國防軍工裝備等關(guān)鍵領(lǐng)域。從微型化手機(jī)電路到高可靠性航天設(shè)備，鉭電容器均以穩(wěn)定的性能保障著電子系統(tǒng)的高效運(yùn)行。 作為集多種優(yōu)異特性于一身的戰(zhàn)略金屬，鉭憑借其在電子元器件和高端裝備制造中的核心作用，已成為支撐現(xiàn)代工業(yè)升級(jí)和高新技術(shù)發(fā)展的重要功能材料，其應(yīng)用深度和廣度持續(xù)拓展，在未來科技革命中有望發(fā)揮更關(guān)鍵的作用。 本文使用GNR公司EDGE殘余應(yīng)力分析儀對(duì)鉭合金樣品進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試。 EDGE高分辨室內(nèi)外兩用殘余應(yīng)力分析儀符合ASTM E915及EN 15305殘余應(yīng)力國際分析檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。意大利GNR射線應(yīng)力分析儀EDGE 配備專門設(shè)計(jì)的儀器箱，可將所有配件裝入箱中，方便攜帶；專業(yè)三腳架確保儀器靈活放置，測(cè)量角度不受限制，可進(jìn)行90°、180°、顛倒式測(cè)量；高性能電池能夠保證儀器在野外、停電等極端情況下正常工作；另外，激光定位裝置與微動(dòng)裝置結(jié)合使用，進(jìn)行快速定位，定位過程中樣品與儀器無需任何接觸。測(cè)試樣品選取3個(gè)鉭合金樣品，其中樣品1在凹槽部分已經(jīng)出現(xiàn)開裂，在測(cè)試凹槽區(qū)域盡量避開。樣品1和2的凹槽部分各選取兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)，因?yàn)槭艿浇嵌鹊挠绊懀粚?duì)X方向進(jìn)行了測(cè)試，剩下的3號(hào)樣品和另外兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)都對(duì)XY兩個(gè)方向進(jìn)行測(cè)試。GNR便攜式殘余應(yīng)力分析儀EDGE配備高分辨率的檢測(cè)器和測(cè)角儀，能夠在現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室環(huán)境下，對(duì)鉭合金樣品的殘余應(yīng)力進(jìn)行快速且精準(zhǔn)的測(cè)試。在本次測(cè)試過程中，我們還對(duì)實(shí)際輻射劑量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，輻射計(jì)所測(cè)數(shù)值與環(huán)境本底基本持平，這充分表明在實(shí)際操作中，X射線殘余應(yīng)力分析儀EDGE 對(duì)操作人員不會(huì)產(chǎn)生任何輻射影響。此外，借助三腳架及各類工裝，EDGE 能夠更加靈活地適配各種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，展現(xiàn)出強(qiáng)大的適用性。
一、ICP 光譜儀在電池材料分析中的核心價(jià)值 在全球新能源產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的背景下（據(jù) EV Sales 數(shù)據(jù)，2023 年全球電動(dòng)汽車滲透率已突破 18%），電池材料的元素組成直接決定其電化學(xué)性能。以鋰離子電池為例，正極材料中 Li/Ni/Co/Mn 的原子配比（如 NMC811 體系）對(duì)能量密度（180-240Wh/kg）、循環(huán)壽命（1500-2000 次）及熱穩(wěn)定性起著決定性作用。在電池全生命周期管理中，從原材料質(zhì)控到退役電池回收，精準(zhǔn)的元素分析都是關(guān)鍵技術(shù)支撐。 RADOM電感耦合等離子體光譜儀（ICP-OES）憑借其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為電池材料分析的核心工具： 多元素同步分析：?jiǎn)未芜M(jìn)樣可實(shí)現(xiàn) 40+元素同時(shí)檢測(cè) 寬動(dòng)態(tài)檢測(cè)范圍：覆蓋痕量（ppb 級(jí)）到常量（% 級(jí)）元素 快速響應(yīng)能力：?jiǎn)螛悠贩治鰰r(shí)間 < 30 秒 復(fù)雜基體適應(yīng)性：可處理高鹽度、高有機(jī)物含量的電池材料 二、ICP 光譜儀的技術(shù)優(yōu)勢(shì)解析 （一）先進(jìn)基體干擾抑制技術(shù) RADOM等離子體發(fā)射光譜儀采用軸向觀測(cè)模式 + 動(dòng)態(tài)背景校正系統(tǒng)，可有效消除電池材料中高濃度 Li (10-20%)、Ni (30-60%) 等基體元素的光譜干擾。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，對(duì) NMC532 正極材料中 Na 元素的檢測(cè)限遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng) AAS 方法。 （二）超寬線性動(dòng)態(tài)范圍 RADOM光譜儀基于 2048x2048 像素 CMOS 檢測(cè)器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高次方級(jí)線性范圍，可同時(shí)滿足電解液中痕量 Fe (≤5ppm) 與正極材料主量 Ni (≥50%) 的檢測(cè)需求，無需稀釋重測(cè)。 （三）高通量分析能力 智能進(jìn)樣系統(tǒng)：支持自動(dòng)稀釋、在線內(nèi)標(biāo)添加 全譜直讀技術(shù)：無需預(yù)掃描，完成全元素定性篩查 集成化工作流程：從樣品制備到報(bào)告生成全流程自動(dòng)化 （四）可持續(xù)運(yùn)行設(shè)計(jì) 高效節(jié)氣系統(tǒng)：氬氣使用大幅降低 模塊化維護(hù)結(jié)構(gòu)：對(duì)操作人員更加友好 智能診斷系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)維護(hù)周期 三、典型應(yīng)用場(chǎng)景與解決方案 （一）正極材料精準(zhǔn)調(diào)控 案例：某三元材料生產(chǎn)商通過 ICP-OES 建立元素指紋圖譜，實(shí)現(xiàn)： Li 含量控制精度 ±0.05%（對(duì)標(biāo)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ±0.1%） 痕量 Na/K 雜質(zhì)監(jiān)控（≤5ppm） 過渡金屬比例動(dòng)態(tài)優(yōu)化（Ni/Co/Mn 原子比偏差 < 0.5%） （二）負(fù)極材料純度提升 針對(duì)硅基負(fù)極材料，ICP-OES 可有效檢測(cè)： 金屬雜質(zhì)：Fe (≤10ppm), Cu (≤5ppm), Cr (≤2ppm) 非金屬元素：P (≤50ppm), S (≤30ppm) 通過優(yōu)化酸洗工藝，某企業(yè)將材料首次庫侖效率從 85% 提升至 92%。 （三）電解液離子平衡控制 建立 LiPF?電解液中陰陽離子分析方法： 陽離子：Li?(1-2mol/L), K?(≤5ppm) 陰離子：PF??(1-2mol/L), SO?2?(≤10ppm) 通過實(shí)時(shí)監(jiān)控離子濃度比，某電池廠將電解液電導(dǎo)率波動(dòng)控制在 ±3% 以內(nèi)。 四、技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)與產(chǎn)業(yè)影響 智能化升級(jí)：AI 算法優(yōu)化譜線選擇，檢測(cè)效率提升 40% 聯(lián)用技術(shù)：ICP-OES 與MS 串聯(lián)實(shí)現(xiàn)全元素覆蓋 原位分析：激光剝蝕進(jìn)樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)材料微區(qū)成分 mapping 循環(huán)經(jīng)濟(jì)：退役電池材料中 Li/Co/Ni 回收率達(dá) 99.5% 在固態(tài)電池、鈉離子電池等新一代體系研發(fā)中，ICP 光譜儀可助力解決： ? 固態(tài)電解質(zhì)界面元素?cái)U(kuò)散機(jī)制研究 ? 鈉基材料中過渡金屬雜質(zhì)控制 ? 全電池體系元素遷移行為分析 通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，ICP 光譜儀正推動(dòng)電池材料分析從 "質(zhì)量控制" 向 "性能設(shè)計(jì)" 演進(jìn)，為新能源產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
鈦粉因其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)（如輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐腐蝕、生物相容性等），在多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。 1. 增材制造與粉末冶金 3D打�。ń饘僭霾闹圃欤伔凼羌す鉄Y(jié)（SLM）和電子束熔融（EBM）等3D打印技術(shù)的核心材料，用于制造航空航天部件、定制化醫(yī)療植入物等復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)。 粉末冶金成型，通過壓制和燒結(jié)工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度、輕量化的鈦合金零件，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件或工業(yè)工具。 2. 化工與能源行業(yè) 耐腐蝕設(shè)備，用于制造化工反應(yīng)器、閥門及管道，抵御強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境。 能源材料，鈦粉作為鋰離子電池電極添加劑或儲(chǔ)氫材料，提升能源設(shè)備性能。 3. 電子工業(yè) 電容器與半導(dǎo)體，高純度鈦粉用于薄膜電容器和半導(dǎo)體鍍層，增強(qiáng)導(dǎo)電性與穩(wěn)定性。 電子元件，鈦的電磁屏蔽特性適用于精密電子設(shè)備外殼。 4. 其他特殊應(yīng)用 煙火制造，鈦粉燃燒時(shí)產(chǎn)生明亮火花，用于煙花特效。 科研領(lǐng)域，作為材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的高性能合金原料。 鈦粉的用途廣泛且持續(xù)擴(kuò)展，尤其在高端制造和新興科技領(lǐng)域，其性能優(yōu)勢(shì)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。不同粒度（納米級(jí)至微米級(jí)）和純度（工業(yè)級(jí)至醫(yī)用級(jí)）的鈦粉可滿足多樣化需求。 本文使用GNR公司APD 2000 PRO射線衍射儀對(duì)鈦粉進(jìn)行測(cè)試并進(jìn)一步識(shí)別物相。 APD 2000 PRO衍射儀可以進(jìn)行常規(guī)的晶相識(shí)別和相定量，可以分析晶體尺寸、晶格應(yīng)變及結(jié)晶度的計(jì)算。 采用模塊化設(shè)計(jì)，APD 2000 PRO全部組件可以進(jìn)行拆分為7個(gè)模塊，同時(shí)可以在5個(gè)獨(dú)立自由度上檢測(cè)樣品。模塊化系統(tǒng)可在各類分析領(lǐng)域中提供高性能，從混合物的相定量到確定微觀結(jié)構(gòu)特性。由于模塊化和即插即用的概念，所有組件都可以以極其精確的可重復(fù)定位快速更換。 光學(xué)器件允許從準(zhǔn)聚焦Bragg-Brentano切換為平行光束幾何形狀，而無需任何額外的校準(zhǔn)。從X射線管，通過光學(xué)器件，到樣品臺(tái)和檢測(cè)器，任何用戶都能夠非常容易地從一種光束幾何結(jié)構(gòu)改變到另一種光束幾何結(jié)構(gòu)。從常規(guī)的結(jié)晶相鑒定和定量到微晶尺寸/晶格應(yīng)變和結(jié)晶度計(jì)算，殘余奧氏體定量和多晶型物篩查（XRPD），APD2000提供了滿足廣泛分析要求的解決方案。 從晶體結(jié)構(gòu)到殘余應(yīng)力分析，非環(huán)境分析，相變監(jiān)測(cè)和擇優(yōu)取向。
軸承鋼中殘留奧氏體的含量，對(duì)軸承的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性有決定性的影響，與軸承材料的抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性，和疲勞強(qiáng)度存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 軸承套圈在油中冷卻后，是直接進(jìn)行回火處理，還是淬火后繼續(xù)進(jìn)行冷卻，再回火處理，對(duì)軸承套圈的硬度、金相組織都有較大影響。 眾所周知，馬氏體的轉(zhuǎn)變是在Ms-Mz點(diǎn)完成的。由于鉻軸承鋼（Gcr15）的Mz點(diǎn)是處在較低的溫度，如果按正常熱處理工藝（淬火+低溫回火）處理，則淬火后的殘留奧氏體含量較高，一般殘留奧氏體在15%以上，殘留奧氏體在低溫回火時(shí)，也不易分解。因此，對(duì)尺寸穩(wěn)定性要求較高的精密軸承來說是不利的。 低溫下（低于室溫）殘留奧氏體是不穩(wěn)定成分，但由于奧氏體在低溫下等溫轉(zhuǎn)變較緩慢，所以，當(dāng)冷卻到工作溫度以下時(shí)，會(huì)產(chǎn)生殘留奧氏體的緩慢轉(zhuǎn)變，為此，要穩(wěn)定金相組織、減少變形，必須通過相應(yīng)的冰冷處理，以減少殘留奧氏體的含量，使之尺寸穩(wěn)定化。另外，為了與國際接軌，新的高鉻軸承鋼滾動(dòng)軸承零件熱處理技術(shù)條件《JB/T1255-2001》（修改版），將提出要增加對(duì)殘留奧氏體含量的檢測(cè)項(xiàng)目。 本文使用GNR公司AREX D殘余奧氏體分析儀對(duì)鉻軸承鋼滾子樣品進(jìn)行奧氏體測(cè)試。 在許多工業(yè)生產(chǎn)加工過程中，對(duì)殘余奧氏體含量的控制非常嚴(yán)格，精確測(cè)量其含量，對(duì)于鋼鐵熱處理過程中產(chǎn)品特性和質(zhì)量的控制有重大意義。因?yàn)榛瘜W(xué)蝕刻和傳統(tǒng)金相研究存在靈敏度和準(zhǔn)確度較低的情況，所以無法做到工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)殘余奧氏體的精確測(cè)量，而X射線衍射法可以測(cè)量低至0.5%的殘余奧氏體含量，故ASTM頒布E975標(biāo)準(zhǔn)方法：X射線法測(cè)量近無規(guī)結(jié)晶取向鋼中殘余奧氏體的含量。AREX D 正是根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)開發(fā)，并且為專用的臺(tái)式殘余奧氏體分析儀，無需依靠 搭載模塊在常規(guī)XRD上 實(shí)現(xiàn)殘余奧氏體測(cè)試，具有操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點(diǎn)，對(duì)操作人員要求不高，做到輕松上手。
近年來，鑒于燃料消耗的減少，汽車行業(yè)一直致力于減輕車輛重量。在這種情況下，對(duì)能夠結(jié)合高機(jī)械性能和提高變形能力的新材料的研究開發(fā)了先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（AHSS）類別，該類別代表了一類通過成分和熱處理的創(chuàng)新組合獲得的鋼，其特征是微觀結(jié)構(gòu)和性能無法通過傳統(tǒng)途徑開發(fā)。鋼類，如雙相、相變誘導(dǎo)塑性（TRIP）、復(fù)合相、孿晶誘導(dǎo)塑性、淬火和分配（QP）等，屬于AHSS家族。QP這種熱處理旨在穩(wěn)定馬氏體基體中的一部分殘余奧氏體（RA）。RA的存在能夠提高鋼在完全馬氏體條件下的延展性，此外，當(dāng)受到外部載荷時(shí)，通過TRIP效應(yīng)發(fā)生應(yīng)變誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這在保持高機(jī)械性能的同時(shí)提高了延展性。隨著應(yīng)變誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變延遲頸縮的開始，總伸長率（TE）和均勻伸長率（UE）增加。最終結(jié)果是一種具有極限抗拉強(qiáng)度（UTS）和延展性的鋼，這是傳統(tǒng)處理方法難以獲得的。該處理包括馬氏體開始溫度和完成溫度之間的初始淬火，而后續(xù)步驟涉及等溫保持過程中的碳分配。在分配過程中，碳從過飽和馬氏體擴(kuò)散到奧氏體相，并增強(qiáng)了其在室溫下的穩(wěn)定性。 RA的量、形態(tài)和穩(wěn)定性是與熱處理有效性相關(guān)的因素。奧氏體中較高的碳濃度與較高的穩(wěn)定性相關(guān)，即應(yīng)變過程中能量吸收的增加和較高應(yīng)變下頸縮的延遲。在應(yīng)變過程中，奧氏體晶粒通過應(yīng)變誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從不太穩(wěn)定的晶粒開始，向更穩(wěn)定的晶粒移動(dòng)。 由于整個(gè)過程基于碳擴(kuò)散，QP鋼的化學(xué)成分經(jīng)過了調(diào)整，以最大限度地提高處理效果。在分配過程中，碳從過飽和馬氏體中擴(kuò)散，通過這種方式回火。根據(jù)分配條件，這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致馬氏體變形的減少，這種變形可能或多或少地強(qiáng)烈，從而導(dǎo)致不同的本體特性。碳應(yīng)在奧氏體內(nèi)部擴(kuò)散，多項(xiàng)研究表明，添加高于1.5%的硅可以增強(qiáng)奧氏體的穩(wěn)定性。 本文探討了單步淬火和分配（QP）處理在低硅商業(yè)AISI 4140鋼中的應(yīng)用，并采用意大利GNR公司的殘余奧氏體分析儀AREX D對(duì)AISI 4140鋼進(jìn)行測(cè)試。 在許多工業(yè)生產(chǎn)加工過程中，對(duì)殘余奧氏體含量的控制非常嚴(yán)格，精確測(cè)量其含量，對(duì)于鋼鐵熱處理過程中產(chǎn)品特性和質(zhì)量的控制有重大意義。因?yàn)榛瘜W(xué)蝕刻和傳統(tǒng)金相研究存在靈敏度和準(zhǔn)確度較低的情況，所以無法做到工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)殘余奧氏體的精確測(cè)量，而X射線衍射法可以測(cè)量低至0.5%的殘余奧氏體含量，故ASTM頒布E975標(biāo)準(zhǔn)方法：X射線法測(cè)量近無規(guī)結(jié)晶取向鋼中殘余奧氏體的含量。AREX D正是根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)開發(fā)，并且為專用的殘余奧氏體分析儀，無需依靠 搭載模塊在常規(guī)XRD上 實(shí)現(xiàn)殘余奧氏體測(cè)試，具有操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點(diǎn)，對(duì)操作人員要求不高，做到輕松上手。本文成功地將單步QP處理應(yīng)用于AISI 4140（42CrMo4）低合金鋼。所提出的QP處理在室溫下有效地穩(wěn)定了商用低合金鋼馬氏體微觀結(jié)構(gòu)中相當(dāng)一部分RA（4.6%至7.8%）。在所研究的條件中，AISI 4140在240°C下10分鐘的QP提供了最高含量的RA。
鋯（Zr），作為一種呈現(xiàn)銀白色光澤的金屬，具備卓越的耐腐蝕性以及高溫穩(wěn)定性。當(dāng)它與鎳、鐵、銅等其他元素相互融合形成合金 —— 鋯合金時(shí)，其物理和化學(xué)性能得到顯著提升。 一、在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 航天器發(fā)動(dòng)機(jī)部件：由于在高溫環(huán)境下能維持良好的結(jié)構(gòu)完整性，鋯合金被廣泛用于制造航天器發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室部分，在航天器發(fā)射及運(yùn)行過程中，需承受極高的溫度和壓力。鋯合金憑借自身特性，能夠確保燃燒室在這種極端條件下不發(fā)生變形、破裂等狀況，保障發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定高效地運(yùn)行，為航天器提供持續(xù)而強(qiáng)勁的動(dòng)力。 熱防護(hù)系統(tǒng)：航天器在重返大氣層時(shí)，會(huì)與大氣層劇烈摩擦產(chǎn)生極高的溫度。鋯合金因其高熔點(diǎn)特性，成為熱防護(hù)系統(tǒng)的重要材料。它能夠在極端熱環(huán)境中保持物理形態(tài)穩(wěn)定，有效抵御高溫對(duì)航天器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)備的侵襲，就像給航天器穿上了一層堅(jiān)固且耐熱的 “鎧甲”，保護(hù)著航天器以及內(nèi)部搭載的儀器設(shè)備和宇航員的安全。 二、航空航天領(lǐng)域選用鋯合金的優(yōu)勢(shì) 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)：在航天器的飛行過程中，無論是穿越大氣層時(shí)的劇烈氣流沖擊，還是在太空中面臨的微流星體撞擊等情況，都對(duì)航天器結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提出了極高要求。鋯合金在高溫環(huán)境下良好的結(jié)構(gòu)完整性，使其能夠承受這些外力作用，維持航天器整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，大大降低了因結(jié)構(gòu)損壞而導(dǎo)致的飛行事故風(fēng)險(xiǎn)。 極端溫度適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)：航空航天領(lǐng)域的工作環(huán)境溫度變化范圍極大，從太空的超低溫到航天器重返大氣層時(shí)的超高溫。鋯合金的高熔點(diǎn)特性使其在高溫階段能夠穩(wěn)定工作，而其本身的金屬特性也使其在低溫環(huán)境下依然保持良好的韌性和強(qiáng)度，不會(huì)因低溫而變脆斷裂，從而適應(yīng)了航空航天領(lǐng)域復(fù)雜多變的溫度環(huán)境。 長期可靠性優(yōu)勢(shì)：一次航空航天任務(wù)往往持續(xù)時(shí)間較長，航天器的各個(gè)部件需要具備長期穩(wěn)定的性能。鋯合金出色的耐腐蝕性能，使其在整個(gè)任務(wù)周期內(nèi)，即便面臨太空輻射、宇宙塵埃中的化學(xué)物質(zhì)侵蝕等惡劣條件，也能保持材料性能不發(fā)生明顯退化，確保了航天器各系統(tǒng)長期可靠地運(yùn)行，為任務(wù)的成功實(shí)施提供了堅(jiān)實(shí)保障。 在航空航天等眾多領(lǐng)域，鋯合金的性能關(guān)乎設(shè)備的安全性與可靠性。應(yīng)力測(cè)試作為評(píng)估鋯合金性能的關(guān)鍵手段，有著不可替代的作用。由于鋯合金常應(yīng)用于承受復(fù)雜應(yīng)力環(huán)境的部件，如航天器發(fā)動(dòng)機(jī)部件在工作時(shí)承受高溫高壓產(chǎn)生的熱應(yīng)力與機(jī)械應(yīng)力，了解其在不同應(yīng)力條件下的表現(xiàn)，能為設(shè)計(jì)和選材提供關(guān)鍵依據(jù)，確保部件在實(shí)際使用中不會(huì)因應(yīng)力問題而失效。 本文使用GNR公司EDGE殘余應(yīng)力分析儀對(duì)鋯合金樣品進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試。 EDGE 以其卓越的便攜式設(shè)計(jì)脫穎而出，配備高分辨率的檢測(cè)器和測(cè)角儀，能夠在現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室環(huán)境下，對(duì)鋯合金樣品的殘余應(yīng)力進(jìn)行快速且精準(zhǔn)的測(cè)試。在本次測(cè)試過程中，我們還對(duì)實(shí)際輻射劑量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，輻射計(jì)所測(cè)數(shù)值與環(huán)境本底基本持平，這充分表明在實(shí)際操作中，EDGE 對(duì)操作人員不會(huì)產(chǎn)生任何輻射影響。此外，借助三腳架及各類工裝，EDGE 能夠更加靈活地適配各種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，展現(xiàn)出強(qiáng)大的適用性。
采礦勘探和生產(chǎn)通常依賴于原子光譜儀器來確定感興趣的元素并繪制位置圖�？碧街械膸r心樣品通過收集、研磨確保均勻性，并送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析檢測(cè)。從采樣到分析之間的延遲是行業(yè)普遍面臨的一個(gè)瓶頸。 目前，分析地質(zhì)樣品中金屬元素的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室大多使用原子吸收（AAS）和電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）。前者使用可燃?xì)怏w并且檢出能力有限，而后者氬氣消耗大并通常需要外置循環(huán)水進(jìn)行冷卻，兩者均不方便長途移動(dòng)或進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)部署，尤其是偏僻礦區(qū)。 本應(yīng)用使用新近研發(fā)的RADOM電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀對(duì)有證地質(zhì)標(biāo)樣進(jìn)行分析。 RADOM全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）采用模塊化設(shè)計(jì)，即中階梯分光檢測(cè)系統(tǒng)模塊、等離子體發(fā)生器及進(jìn)樣系統(tǒng)模塊。小巧且緊湊的結(jié)構(gòu)便于運(yùn)輸及迅速部署，能夠安裝在勘探位置附近，顯著縮短作業(yè)、決策時(shí)間。 RADOM顛覆性地使用陶瓷環(huán)取代傳統(tǒng)水冷線圈，射頻能量利用率更高，由此形成穩(wěn)定且高性能的等離子體，具有更好的基體耐受性，尤其適合復(fù)雜樣品的分析。另外摒棄傳統(tǒng)復(fù)雜的水冷式RF發(fā)生器，創(chuàng)新采用極簡(jiǎn)風(fēng)冷式，極大降低售后維修成本。同時(shí)無需循環(huán)水機(jī)，安靜節(jié)能，并且氬氣消耗量極低。
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