新型金属无损检测技术及其应用

新型金属无损检测技术及其应用

闫宇彪

山东丰汇工程检测有限公司山东 济南 250200

摘要：随着我国科学技术的发展，我国新型金属开始在市场上不断出现，这也对我国现有的金属检测技术提出了更高的要求。传统检测技术多为有损检测，这会给金属造成不同程度的破坏，并影响金属的性能。因此本文探讨几种相对成熟的无损检测技术，从而进行比较研究，并将这些技术运用到新型金属无损检测之中，以期能为我国新型金属无损检测技术的发展提供一些参考。

关键词：无损检测；新型金属；检测技术

0引言

随着我国新型金属的出现，传统的有损检测技术会对新型金属的结构造成破坏从而影响金属的性能，因此传统有损检测技术已经不能满足实际的检测需求。而无损检测技术则能有效解决有损检测技术所存在的弊端，也是目前我国重点研究的检测技术。但目前无损检测技术的种类较多，每种技术都拥有自己的优点与缺点，因此在实际选择时应根据金属的特征来选择最适合的无损检测技术，从而充分发挥无损检测技术的优势。

1新型金属无损检测技术分析

1.1密度法

在金属检测中密度法的应用十分普遍，其最早可以追溯到阿基米德时期，将金属直接放入液体或空气中，再通过公示就可以计算出金属的重量以及密度情况。新型金属的成色通常与密度有着直接联系，密度越大成色越好。在以往人们通常利用这种方法对金和银的成色进行判定。密度法的检测方式十分简单，并不需要使用精密仪器设备，在检测过程中也不会对被检测材料造成破坏，这也满足无损检测的需求。但密度法在实际应用过程中，也存在着一定的弊端，如金属内部呈空心形态，在使用密度法时，很容易导致液体存留在金属内部，从而影响了金属自身的重量，在后期计算时将会影响计算结果。所以，在对新型金属进行检测时，要考虑金属结构是否适用于密度法。

1.2 X射线荧光光谱法

目前在我国新型金属无损检测技术中，X射线荧光光谱法最受人们推崇，这是因为在进行检测时，只需要将X射线照射金属表面，金属内部元素就会有次级特征X射线产生，而这类射线也被成为X射线荧光。不同的金属所展现出的X射线荧光也不同，只需要对X射线荧光进行分析就可以推算出所需要的数据信息。因此，光谱法在实际应用时具有以下优势：一是能发生荧光反应的范围较大，这就包括11-92号元素；二是被检测金属的形态对最终的检测结果不会产生任何影响；三是检测方式简单，检测效率较高；四是技术应用成本较低，解决了以往无损检测技术成本过高的问题。

虽然该项技术的优势明显但在实际应用时也存在着一定的弊端，具体有以下几点：一是检测金属过薄或金属中杂质元素较多，这些都会影响最终的检测结果；二是在实际应用时过分关注荧光成分，而很容易陷入误区。检测人员在进行检测时往往会认为荧光检测仪器必须有光管融入其中，但实际上只需要X射线激发器就可以满足实际的检测需求；三是部分检测人员认为分析时间应控制在最小的范围之内，认为这种检测方式的效率较高，但这种检测方式很容易导致检测时间不足，而影响了最终的检测精度。从光谱法的实际应用情况来看，许多检测人员对该项技术的原理并不了解，但使用时产生了许多误区，而影响了该项技术最终的检测精度，因此我国相关企业应提前做好培训工作，使该项技术能够正确使用。

1.3电子探针分析法

这种无损检测方法，可以将新型金属的内部成分检测出来。目前该项技术主要应用在金属元素分布状态和材料组织结构中进行应用。电子探针分析法的检测原理与X射线荧光方法十分相似，都使用X射线对新型金属进行照射，并运用定量与定性的分析手段，计算出所需要的数据信息。但电子探针分析法与X射线荧光方法不同的地方在于，电子探针分析法利用电子探针释放点电子来取代射线，从而与样品发生作用，并计算出相应的检测结果。电子探针分析法可以对金属表层的金属成分进行分析，且在实际应用时具有以下几点优势：一是检测效率较高，这是因为新型金属本身就是电子的良导体，且金属的结构与形状并不会影响最终的检测结果，这就提高了新型金属检测的效率；二是检测精度较高，与其他无损检测技术相比，电子探针分析法检测精度极高，所产生的误差较小；三是新型金属中如果包含其他少量杂质元素，电子探针分析法也能通过定量与定性分析来确定这部分杂质元素的性质，而这是其他无损探测技术所不能做到的。

但电子探针分析方法在实际应用时也存在着一定的弊端具体有以下几点：一是进行检测时所使用的电子探针寿命较短，再进行检测时检测的成本较高，通过估算每个点位的检测费用达到50元，如此高的检测费用是无法进行商业化使用的；二是电子探针分析法在实际使用时电子束很难穿透深度较大的材料，同时如果镀层厚度较大，电子束也很难穿透镀层对内部材料进行检测；三是金属体积较大，在实际检测时也很难取得良好的检测效果，而对局部区域进行探测所取得的探测结果并不具有较强的代表性。

1.4化学分析法

在目前对新型金属进行探测时，为了对金属元素的纯度进行测定，就必须使用化学分析法。在实际应用时直接将化学试剂引入其中，对新型金属的杂质元素进行清除，从而测定新型金属元素含量比例。在化学分析法中最常用的一种方法是灰吹法，目前这种方式多应用于对金属含金量进行检测，并在实际应用时取得了明显效果。会吹法的原理是将银元素融入到式样当中，并选取带有多孔性灰皿作为样品载体，将样品放在载体中，并采取氧化会吹的方式。在测试过程中灰皿会吸收部分杂质以及铅化物最后剩余的物质将是以检测金属物质为主。这种无损检测方法的精度较高，在实际应用时具有一定的应用优势。但会吹法在实际应用时也存在着许多不足具体表现在以下几点：一是在对新型金属进行检测时，需要对样品进行提前处理，只有处理好的样品才可以使用灰吹法；二是如果新型金属表面存在细致纹理或焊接点，在进行预处理时很容易受到损害，这会影响新型金属的性质，在实际应用时还无法达到无损检测的要求；三是灰吹法的测试工艺较为复杂，检测时间较长，无法满足商业检测中快速简洁的要求，因此灰吹法在新型金属无损探测过程中，应谨慎使用。

在化学分析法中条痕法也是一种重要的检测手段，这种检测方法符合商业检测的要求。在实际无损检测时其检测原理与点滴法相类似，主要利用酸溶液来对金属表面元素进行判断。如金元素，在酸溶液中是不会出现溶解状态的；银元素，在盐酸与硫酸溶液中是不会出现溶解状态的，但在硝酸溶液中会发生溶解。这种检测手段对设备要求不高，且操作相对便捷。但这种检测方法无法对金属内部元素的情况进行检测，这也是这种分析方法所存在的弊端。

2结语

随着我国新型金属的出现，传统的有损检测技术会对新型金属的结构造成破坏从而影响金属的性能，因此传统有损检测技术已经不能满足实际的检测需求。而无损检测技术则能有效解决有损检测技术所存在的弊端，在不破坏金属结构的前提下实现对金属化学性质的了解，在未来无损检测技术也必将向着低成本、高效以及便捷性的方向发展。

参考文献

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