金屬材料中碳含量的測試方法

“碳”位于元素周期表第二周期第四族，是自然界中比較常見的元素之一，在自然界的地殼、大氣和生物中主要是以單質(zhì)和化合物的形式存在，伴隨著選礦、礦物冶煉、材料制造等過程不可避免地會引入金屬材料中。碳元素對金屬材料的力學(xué)性能、微觀組織結(jié)構(gòu)、工藝有著重要影響。因此，準(zhǔn)確測定金屬材料及相關(guān)原輔料中的碳含量對冶煉和生產(chǎn)制造工藝有重要的指導(dǎo)意義。

根據(jù)碳的化學(xué)性質(zhì)和形態(tài)轉(zhuǎn)化關(guān)系，金屬材料中碳含量的測定方法可分為化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法3類；

1、化學(xué)法和物理化學(xué)法

屬于碳定量分析方法，是利用高溫燃燒法將樣品中碳轉(zhuǎn)化成CO2從樣品中分離出來，然后再以適當(dāng)?shù)姆椒y定CO2的量，由高溫燃燒系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)組成。

該法適用于可加工為屑狀、粒狀、粉狀的金屬合金、巖石礦物、無機非金屬材料等，其中，高頻燃燒-紅外吸收法在鋼鐵、鐵合金、常用有色金屬、鎳基合金、難熔金屬、硬質(zhì)合金、稀土金屬等金屬合金材料碳含量分析中得到廣泛、成熟的應(yīng)用。

2、物理法

根據(jù)試樣在高溫激發(fā)時發(fā)射的光譜線的強弱，直接測出碳的含量，屬于多元素、多通道同時快速分析方法，根據(jù)檢測原理不同分為發(fā)射光譜法和其他方法。

該法測定碳的應(yīng)用主要集中于鋼鐵材料，因其對樣品形狀、尺寸有特殊要求，或無法實現(xiàn)準(zhǔn)確定量分析，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。

     總結(jié)

目前碳檢測方法發(fā)展的趨勢是不斷擴展高頻感應(yīng)燃燒-紅外吸收法的應(yīng)用領(lǐng)域和測定范圍，使許多材料的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)化；不斷提高以光譜分析為代表的多元素固體分析方法的準(zhǔn)確度和精密度，同時還需要研發(fā)、生產(chǎn)更多的不同材質(zhì)種類和不同碳含量梯度的標(biāo)準(zhǔn)樣品以便更好地服務(wù)于冶金、選礦、材料等研究領(lǐng)域。