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金属材料常用分析方法


EDS XPS XRD
特点 定性与定量分析。可多元素同时检测。可对约70种元素(金属元素及磷、硅、砷、碳、硼等非 金属元素)进行分析。在一般情况下,用于1%以下含量的组份测定,检出限可达ppm,精密度 为± 10%左右,线性范围约2个数量级。 主要适用样品中微量及痕量组分分析。元素之间的干扰较小,可不经分离在同一溶液中直接测 定多种元素。可直接测定70多种微量金属元素,还能用间接法测度硫、氮、卤素等非金属元素 及其化合物。 利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性,进行分子结构和化学组成分析。 用于化合物结构鉴定不如红外光谱有效,主要用于定量分析(以朗伯-比尔定律为理论基础)。 制样简单、放大倍数可调范围宽、图像的分辨率高、景深大。可观察纳米材料,材料断口的分 析,观察生物试样,表面形貌。扫描电镜除了观察表面形貌外还能进行成分和元素的分析。 观察超微结构,分辨率为0.1~0.2nm,放大倍数可达百万倍,样品需要处理得很薄。常用于研 究纳米材料的结晶情况,观察纳米粒子的形貌、分散情况及测量和评估纳米粒子的粒径。 提供各种类型样品的表面状态信息,可以得到样品表面的三维形貌图象;并可对扫描所得的三 维形貌图象进行粗糙度计算、厚度、步宽、方框图或颗粒度分析。 利用量子隧道效应产生隧道电流的原理制作的显微镜,其分辨率可达原子水平,即观察到原子 级的图像,具有比原子力显微镜更加高的分辨率。在生物学中,可观察大分子和生物膜的分子 结构。 组织结构测量。 利用不同元素X射线光子特征能量不同这一特点,对材料微区成分元素种类与含量分析,配合扫 描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。能测铍以上元素,样品必须导热导电,必要时表面需 要喷炭或金。可对固体材料的表面涂层、镀层进行分析。 可以根据能谱图中出现的特征谱线的位置鉴定除H、He以外的所有元素。根据能谱图中光电子 谱线强度(光电子峰的面积)反应原子的含量或相对浓度。 不损伤样品,通过对材料进行X射线衍射,分析其衍射图谱,获得材料的成分、材料内部原子或 分子的结构或形态等信息。样品可以是金属、非金属、有机、无机材料粉末。 利用X射线穿透被测材料时,X射线的强度的变化与材料的厚度相关的特性,从而测定材料的厚 度,是一种非接触式的动态计量仪器。
中文名称 原子发射光谱 原子吸收光谱 红外光谱
英文名称 Atomic Emission Spectrometry Atomic Absorption Spectroscopy Infrared Spectroscopy
简称 AES AAS IR UV SEM TEM AFM STM
紫外-可见吸收光 Ultraviolet and Visible Spectrum 谱 Scanning Electron 扫描电镜 Microscope 透射电镜 原子力显微镜 扫描隧道显微镜 金相显微镜 X射线能量散射谱 X射线光电子能谱 X射线衍射分析 X射线测厚仪 Transmission Electron Microscope Atomic Force Microscope Scanning Tunneling Microscope Metallurgical Microscope Energy Dispersive Spectrometer X-ray Photoelectron Spectroscopy X-ray Diffraction
局限性
不能同时进行多元素分析;不能做结 构分析;难熔元素、非金属元素测定 困难。

样品要求导电或进行导电化处理。
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