金属材料成分分析技术发展前景

朱泽珲

(1.湖南九嶷职业技术学院，湖南 永州 425000；2.湖南潇湘技师学院，湖南 永州 425000)

0 引言

无论是国家经济建设还是科学技术的发展，都与金属材料的应用密不可分，要想充分发挥出金属材料的特性，使其为人类文明和科学技术进步提供有力的支持，就必须能够全面掌握金属材料的成分和其所具有的特点。为此，人们不断进行金属材料分析方法的改进和研究，从最初应用的传统技术到现代的新技术，都在不断提高分析能力。但由于金属材料的种类较为繁多，且被广泛的应用到各个不同的行业领域，所以，现代市场当中对于金属材料的需求量日益增长，而且在不断的创新和改进过程中，很多新型复合金属材料出现，要想发挥出这些新型复合金属材料的作用，就需要对其进行成分的准确分析，如此才能够更好地应用到生产当中，并为今后新型金属材料的研发奠定坚实的基础[1]。

1 金属材料成分分析技术的重要价值

(1)有助于对金属材料性能的了解。通过金属材料成分分析能够帮助人们掌握金属材料性能的成因，并通过多种材料分析进行金属材料规律的总结。在分析设备的显现下，金属材料显微组织具备晶粒类型、形状、大小、相对数量和相对分布等五大要素，均能够对金属材料的性能产生很大的影响[2]。其中，金属材料的原子结构、原子之间结合键和晶体结构等方面是决定金属材料显微组织中各种晶粒相对数量的主要因素。同时，不同成分的金属材料在这一方面也存在着很大的差异，在性能方面也有着很大的不同。

(2)有利于对金属材料加工技术与加工工艺的改进。主要原因在于在确定金属材料化学成分以后，能够根据其成分性能和加工需求进行全面的分析和研究，并通过实践验证和理论知识的对应分析来确定最佳的金属材料加工工艺，尤其科学合理的加工工艺和加工方法对于金属制造品质能够起到极大的推动作用，同时其还能够在最大程度上确保金属材料性能的全面发挥。所以，通过金属材料成分的精准分析能够更加准确地掌握其成分组成和基本特性，并由此来指导加工工艺和加工方法的改进，使其加工生产更具针对性，生产出的金属材料产品质量更高[3]。

(3)有益于金属材料安全、经济、合理的应用。针对金属材料的成分进行有效的分析，有助于对金属材料应用的经济性、安全性和合理性的提升，使其能够更好地发挥出金属材料的优良性能。尤其对金属材料潜力的发挥，能够使其形成人们所需要的使用性能。例如，在充分了解和掌握金属材料成分后，对金属材料的基体金属与合金组元的合理搭配，运用合适的加工工艺和热处理方法，能够使其性能达到最佳[4]。

(4)有利于金属材料热处理方法相关设备的适当选择。金属材料需通过一些设备和处理工艺进行加工后，才能够充分发挥出其所具有的性能，并满足现代生产工艺的要求，而大部分金属材料在加工之后还需要进行热处理，主要目的在于有效地完善金属材料的性能，发挥出其具有的潜力。另外，通过对金属材料的热处理，能够有效消除金属材料加工过程中所产生的组织缺陷，使其应用性能得到最大程度上的激发[5]。

2 金属材料成分分析新技术

(1)激光诱导等离子体光谱技术。在金属材料成分分析的新技术当中，激光诱导等离子体光谱技术是近几年才真正发明和逐渐应用到实践当中的新技术方法，其主要的特点是设备较为简单且操作极为便利，在检测成本方面投入较少，同时能够进行多种金属元素的检测，在检测分析效率方面有着极好的优势。目前，激光诱导等离子体光谱技术常常被用来检测不锈钢中的微量元素。但激光诱导等离子体光谱技术的适用范围较窄，受到技术范围的限制导致其应用市场较为狭小[6]。

(2)电感耦合等离子体质谱技术。电感耦合等离子体质谱技术是在20世纪80年代发展起来的无机元素和同位素分析测试技术基础上研发和应用的。其有着极为独特的接口技术，能够实现电感耦合等离子体高温电离特性与质谱计的灵敏度、快速扫描等优点进行有机融合，是属于一种具备较高灵敏度的成分分析技术。

(3)电感耦合等离子体原子发射光谱技术。电感耦合等离子体原子发射光谱技术属于一种新型的原子发射光谱法技术，其主要的工作原理是利用金属元素受到一定条件激发而产生电子跃迁，并在谱线方面上表现一定强度的测量技术方法，其具有测量范围广且灵敏度高的优势。目前，在金属成分分析方法当中，电感耦合等离子原子发射光谱技术是一种发展较为完善且应用较为成熟的新型测量技术，能够确保金属材料成分测量的高灵敏度和高准确性，在应用范围方面也有着极高的广泛性，因此，在当前是属于较为常用的金属材料成分分析新技术，应用价值较高。

(4)石墨炉原子吸收技术。石墨炉原子吸收技术应用的原理主要在于利用石墨材料制作成管或杯等形状的原子化器，并使用电流加热原子化进行原子吸收分析，以此来进行金属材料成分的分析。

由于样品全部参加原子化，石墨炉原子吸收技术能够有效避免原子浓度在火焰气体当中的稀释，所以，石墨炉原子吸收技术的灵敏度有了显著的提升，这一技术方法常被应用在测定衡量金属元素方面，其性能水平相比其他新技术方法更具优势，而且能够应用在少量样品的分析和固体样品的直接分析方面，因此，其应用领域也较为广泛，在金属成分检测中发挥着重要的作用。

3 金属材料成分分析技术发展前景

随着时代的发展和现代科学技术的进步以及人们需求的不断增长，越来越多的金属材料被应用到生产当中。同时，越来越多更加复杂的金属材料正在被研究和开发。而对于这些新型金属材料的成分分析，传统的金属材料成分分析方法已经逐渐无法满足当前新型金属材料成分分析的要求。

为了更加准确地进行新型复杂金属材料的成分分析，提高分析效果和质量，就必须要不断进行新技术方法的研究。当前，在现代科学技术高速发展推动下，越来越多的现代金属成分分析方法得以研发和应用，这些新技术方法能够更加专注于金属材料的成分、缺陷与结构等方面的分析，同时，更多的分析检测仪器也在不断的进行改进，这也为新技术方法的应用提供了实践应用的载体。在这一发展趋势下，金属材料的成分分析技术正在朝着高效、精确的方向迈进，而且在操作流程方面逐渐趋于自动化、智能化，测量精度和灵敏度以及准确度方面也在不断的提升，未来人类科技文明必然会向着更高的维度迈进，而作为科学技术重要组成部分的金属材料与加工工艺、成分分析工艺也必然会获得更加广阔的发展空间，推动人类文明的高速进步。

4 结语

新技术下金属材料成份分析技术的应用，能有效弥补传统金属材料成份分析技术的不足，促使技术、设备变革，这就需要相关企业和工作人员提高创新意识，旨在为金属成分制造提供良好支持。除此之外，要求管理人员做好所有部门协调工作，同时加强行业间的交流，编制相应的加工方法，旨在有效发挥出金属材料成分分析技术的作用，为促进各行业发展提供支持。