有色金屬包含鋁、銅、鉛、鎳、錫、鈦、鋅及其合金,對許多工業應用領域都是不可或缺的重要成分。因此,對這些金屬中濃度從次 ppm 到百分率等級的主要、次要和微量元素,都有嚴格的要求。
因此,高精度化學分析技術在有色金屬生產過程中必不可少。已驗證的技術包括用於元素分析的 X 光螢光和脈衝快速熱中子活化 (PFTNA)、用於相位特性分析的 X 光繞射,以及用於粒徑和粒徑分佈分析的雷射繞射。這些技術既提供了符合品質標準的準確性,也提供簡化生產所需的高處理量。
有色金屬與合金的種類
- 銅
銅以優異導電率聞名,廣泛用於電線、電子和管路系統。
- 鎳
鎳具有高耐腐蝕性和強度,是用於惡劣環境之合金的理想選擇。
- 鋁
鋁重量輕但強度高,具有多功能性和耐腐蝕性,因此在航太、建築和包裝領域受到高度重視。
- 鋅
鋅通常用於鍍鋅鋼材,可提供防銹保護塗層,並延長金屬零件的使用壽命。
有色金屬種類
銅銅以優異導電率聞名,廣泛用於電線、電子和管路系統。 | 鎳鎳具有高耐腐蝕性和強度,是用於惡劣環境之合金的理想選擇。 | 鋁鋁重量輕但強度高,具有多功能性和耐腐蝕性,因此在航太、建築和包裝領域受到高度重視。進一步瞭解。 | 鋅鋅通常用於鍍鋅鋼材,可提供防銹保護塗層,並延長金屬零件的使用壽命。 |
如何識別有色金屬?
準確識別有色金屬對於品質管控、回收和工業應用極為重要。
因此採用了數種先進分析技術來確定其成分和結構:
X 光螢光光譜儀 (XRF)
XRF 是一種快速且無損的技術,非常適合用於確定有色金屬的元素組成。
當暴露在 X 光下時,每一種元素都會發出獨特的螢光訊號。此方式可以快速識別和量化銅、鎳、鋁和鋅等元素,特別適用於合金驗證和廢金屬分類。
X 光繞射 (XRD)
XRD 用於識別金屬及其合金的晶體結構。此技術對於檢測樣品中的不同相 (例如特定化合物的存在),或區分具有不同晶體結構的相似合金,可說是相當管用。
這使 XRD 成為金屬生產品質控制和故障分析的理想選擇。
雷射繞射技術
雖然雷射繞射技術不用於直接識別元素或相位,但該技術對於測量金屬粉末粒徑和粒徑分佈深具價值。
這在增材製造、冶金和金屬加工領域極其重要,因為有色金屬粉末 (如鋁或銅製成的粉末) 的性能在很大程度上取決於粒徑和均勻的粒徑分佈。
脈衝快速熱中子活化 (PFTNA)
PFTNA 可以對輸送帶上的散裝材料進行即時多元素分析。
PFTNA 以脈衝中子衝擊材料,並分析發射的伽馬射線,藉此來量化重元素和輕元素,即使對於異質或潮濕的樣品也是如此。這使其成為上游製程控制的理想選擇,尤其有色金屬的開採和精煉領域更是如此。
交叉帶 PFTNA 分析儀可協助降低原物料的變異性、最佳化混合,並維持一致的輸入品質。
有色金屬是否具有永續性?
有色金屬具有多種永續性優勢,主因是其具有可回收和節能特性。除了可以無限期回收利用,減少對初始開採的依賴,還能將金屬生產相關的碳排放量降至最低。有色金屬重量輕,也降低了交通運輸方面的能源成本,進而減少溫室氣體排放量。
有色金屬是許多再生能源產生和儲存技術的重要組成部分。銅和鋁是太陽能板、風力渦輪機和電網建設的基礎,能夠實現再生能源的高效傳輸和分佈。此外,鋰、鈷和鎳等金屬在可充電的電瓶中發揮關鍵作用,有助於儲存再生能源以用於電動車、儲能系統和電網穩定。
有色金屬的永續性取決於負責任的採購、回收實務和環境管理。透過實現更有效率、更可靠的品質控制,XRF、XRD、雷射繞射和 PFTNA 等分析技術可在有色金屬產業的永續發展中扮演關鍵角色。
黑色金屬和有色金屬有什麼差別?
黑色金屬和有色金屬為兩大類的金屬,主要根據其是否含鐵成分來區分。這兩種金屬的差別在於是否含鐵成分,因為這對於它們的性能和應用上的成效有顯著影響。
黑色金屬含鐵,暴露在潮濕和氧氣中時容易生鏽和腐蝕。以鋼和鑄鐵為例,二者以其在建築和製造領域上表現的強度和耐用性而聞名。
另一方面,鋁和銅等有色金屬,以及黃銅等合金,則不含鐵,具有耐腐蝕、重量輕和高導電性等優點。
在分析方面,有鑑於鐵含量的重要性,通常會使用 X 光螢光光譜儀 (XRF) 或火花測試等方法對黑色金屬進行測試,以確定其成分和品質。