METODY INSTRUMENTALNE ANALIZY SKŁADU CHEMICZNEGO STOPÓW METALI

ISBN: 978-83-7934-409-3

112 stron
format: B5
oprawa: twarda
Rok wydania: 2020

Skład chemiczny stopów metali zarówno w procesach metalurgicznych, jak również w procesach technik wytwarzania półwyrobów i wyrobów - elementów maszyn i urządzeń - determinuje od wielu dziesiątek lat, także obecnie, ich postęp technologiczny. Współcześnie nabiera szczególnego znaczenia ze względu na ciągły postęp w rozwoju procesów metalurgicznych oraz w opracowaniu nowych materiałów metalicznych, często cechujących się właściwościami materiałów funkcjonalnych, które szczególnie w dużym stopniu zależą od ich składu chemicznego. Jednocześnie, z uwagi na spełnienie wymagań nowoczesnych procesów wytwarzania tych materiałów, zwiększa się rola kontroli składu chemicznego w ich procesach technologicznych.
W opracowaniu przedstawiono stan obecny najczęściej stosowanych metod analizy składu chemicznego w laboratoriach przemysłowych: spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem iskrowym (OES), rentgenowskiej spektrometrii fluorescencyjnej z dyspersją fali (WDX) i z dyspersją energii (EDX) oraz ekstrakcji wysokotemperaturowej (analiza elementarna). Przedstawiono ich rozwój na przestrzeni lat - ewolucję konstrukcji i możliwości aparatury badawczej. Wskazano na podstawowe zjawiska fizyczne cechujące charakteryzowaną metodę analizy składu chemicznego i umożliwiające ich zastosowanie w praktyce inżynierskiej. Omówiono główne elementy i podzespoły aparatury - jednocześnie wskazano na cechy ich konstrukcji, które mają decydujący wpływ na dokładność prowadzonej analizy składu chemicznego. Podano główne problemy występujące w analizie składu chemicznego stopów metali, z wyróżnieniem rentgenowskiej spektrometrii fluorescencyjnej, dla której wykazano także inne zastosowanie. Przedstawiono nowe użycie charakteryzowanych metod, m.in. spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem iskrowym do oceny wtrąceń niemetalicznych oraz rentgenowskiej spektrometrii fluorescencyjnej do analizy rozkładu powierzchniowego zawartości pierwiastków. Potwierdzono rolę i zasady preparatyki w jakości analizy oraz w pracy spektrometrów i analizatorów w układzie automatycznym zintegrowanym z procesami technologicznymi produkcji.

SPIS TREŚCI

OD AUTORÓW

1. WPROWADZENIE

2. SPEKTROMETRIA EMISYJNA ZE WZBUDZENIEM
ISKROWYM
2.1. Wiadomości ogólne
2.2. Rozwój metody spektrometrii emisyjnej -rys historyczny
2.3. Podstawy teoretyczne spektralnej analizy emisyjnej
2.4. Budowa podzespołów spektrometru iskrowego
2.4.1. Rodzaje podzespołów
2.4.2. Źródło wzbudzenia
2.4.3. Statyw
2.4.4. Układ optyczny
2.4.5. Detektory
2.4.6. Układy elektroniczne
2.4.7. Podzespoły pomocnicze spektrometru
2.4.8. Oprogramowanie spektrometru
2.5. Przykłady zastosowania spektrometru iskrowego
2.5.1. Analiza składu chemicznego
2.5.2. Analiza ilościowa składu chemicznego
2.5.3. Wtrącenia niemetaliczne
2.5.4. Sortowanie
2.6. Preparatyka - przygotowanie próbek
2.7. Podsumowanie

3. RENTGENOWSKA SPEKTROMETRIA FLUORESCENCYJNA XRF
3.1. Wiadomości ogólne
3.2. Zjawisko fluorescencji rentgenowskiej
3.2.1. Promieniowanie X - rys historyczny
3.2.2. Zastosowanie promieniowania X w spektrometrach
3.3. Podstawy teoretyczne zastosowania promieniowania
rentgenowskiego w analizie składu chemicznego
3.4. Budowa podzespołów spektrometru rentgenowskiego
3.4.1. Rodzaje podzespołów
3.4.2. Lampa rentgenowska
3.4.3. Układ chłodzenia lampy rentgenowskiej
3.4.4. Układ optyczny
3.4.5. Automatyczny podajnik próbek
3.4.6. Podzespoły pomocnicze
3.4.7. Oprogramowanie spektrometru
3.5. Analiza porównawcza metody spektrometrii rentgenowskiej
WDX i EDX
3.6. Przykłady zastosowania spektrometru rentgenowskiego
3.6.1. Analiza składu chemicznego
3.6.2. Analiza ilościowa składu chemicznego
3.6.3. Analiza składu chemicznego próbek materiału o małych
rozmiarach
3.6.4. Analiza składu chemicznego ciekłych substancji
3.6.5. Analiza punktowa, mapowanie i mikroanaliza
3.6.6. Analiza bezwzorcowa składu chemicznego
3.6.7. Sortowanie materiałów - praca w terenie
3.7. Preparatyka - przygotowanie próbek
3.8. Podsumowanie

4. EKSTRAKCJA WYSOKOTEMPERATUROWA
4.1. Wiadomości ogólne
4.2. Rozwój metody ekstrakcji wysokotemperaturowej
4.3. Ogólna charakterystyka metody ekstrakcji wysokotemperaturowej
4.3.1. Pomiar stężenia węgla i siarki
4.3.2. Pomiar stężenia azotu i tlenu
4.3.3. Pomiar stężenia wodoru
4.4. Budowa podzespołów analizatora elementarnego
4.4.1. Rodzaje podzespołów
4.4.2. Piec elektryczny
4.4.3. Analizator elementarny
4.4.4. Podzespoły pomocnicze i osprzęt
4.5. Przykłady zastosowania analizatora elementarnego
4.5.1. Pomiar stężenia węgla, siarki, azotu i tlenu w stopach metali
4.5.2. Pomiar stężenia tlenków i azotków w stali
4.5.3. Pomiar stężenia wodoru
4.6. Preparatyka - przygotowanie próbek
4.7. Podsumowanie

5. KIERUNKI ROZWOJU METOD ANALIZY SKŁADU
CHEMICZNEGO STOPÓW METALI

LITERATURA

STRESZCZENIE

SUMMARY