固體中氧分析原理

氧在固態(tài)鋼中的溶解度很小，大部分以氧化物形式存在，如 AL2O3、SiO2、MnO、FeO、TiO2、Cr2O3、MgO、ZrO2、CaO、Fe2O3、Fe3O4。這些氧化物夾雜很少以簡單氧化物形式存在，常以各種復(fù)雜氧化物形式存在，如

MnO-SiO2-Al2O3系氧化物，含有鋼玉、石英、錳尖晶石等；FexMn1-xO-SiO2-Al2O3氧化物，含有鐵尖晶石；MgO-SiO2-Al2O3 系氧化物和 CaO-SiO2-Al2O3 系氧化物。這些非金屬夾雜會導(dǎo)致鋼的機(jī)械性能（如張力、延展性、硬度和疲勞性）、物理性能（如密度、熱膨脹性和比熱容）、抗腐蝕性(濕度和高溫)和可焊接性顯著下降。氧的檢測通過紅外分析器來完成。紅外分析器由紅外光源發(fā)出穩(wěn)定的光信號，經(jīng)過切光器，調(diào)制為光脈沖（交流光信號），交替通過氣室的不同測量池，被檢測器吸收。當(dāng)測量池通入零氣時，儀器的輸出信號為零。當(dāng)測量池中通入被測氣時，測量池中的輻射能量被相應(yīng)吸收，經(jīng)放大器后便產(chǎn)生一個與被測氣濃度成某種函數(shù)關(guān)系的電壓信號，該微量信號經(jīng)放大處理輸出到計算機(jī)的數(shù)據(jù)采集板，經(jīng)計算機(jī)軟件采集、處理、積分、運(yùn)算，得到被測樣品所含氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

鋼中氮及其對鋼材性能的影響

鋼中氮主要來源于爐料和大氣，它對鋼性能的影響與氫和氧有些不同，氫、氧尤其是氫對鋼材產(chǎn)生非常有害的影響。因此在冶煉過程中盡量設(shè)法去除。而氮作為雜質(zhì)元素雖在一定條件下導(dǎo)致鋼材的藍(lán)脆、時效等現(xiàn)象，并且超過某一限度時易在鋼中形成氣泡、疏松等缺陷。但它對鋼材性能還有有利的作用，已被認(rèn)為是一種重要的合金元素，并用中間合金和滲氮的方法加入鋼中，以獲得所需的鋼材性質(zhì)。

金剛石微粉由于其硬度高、耐磨性好，可廣泛用于切削、磨削、鉆探等，是研磨拋光硬質(zhì)合金、陶瓷、寶石、光學(xué)玻璃等高硬度材料的理想原料。金剛石微粉的雜質(zhì)含量，主要來自其細(xì)化之前的金剛石原料。雜質(zhì)含量是測評金剛石微粉的一個重要指標(biāo)，直接影響后續(xù)工程應(yīng)用中的使用效果。不同的應(yīng)用領(lǐng)域，對其雜質(zhì)含量的高低也有所不同，例如將平均粒徑小于10μm以下金剛石微粉用于電鍍工具、線鋸等，其雜質(zhì)含量高的微粉極易結(jié)成堅硬結(jié)塊，不容易分散開來，嚴(yán)重影響金剛石工具及制品的質(zhì)量。氮雜質(zhì)作為人造金剛石的主要結(jié)構(gòu)缺陷，對晶體本身的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和機(jī)械性能有著重要影響

一般認(rèn)為，氧在人造金剛石中以微量金屬氧化物存在或以可替代方式固溶于人造金剛石中。測定人造金剛石中氧和氮的含量對人們了解氧和氮與人造金剛石性能之問的內(nèi)在關(guān)系有重要的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟(jì)價值。惰氣熔融脈沖加熱法是目前測定材料中氧和氮常用的一種分析方法。采用脈沖加熱惰氣熔融-熱導(dǎo)法的氧氮氫分析儀ON-3000同時測定金剛石微粉中氧和氮，完全能夠滿足生產(chǎn)需求。

氧氮氫分析儀采用脈沖加熱熔融-惰氣保護(hù)還原—熱導(dǎo)紅外檢測原理，可應(yīng)用于粉末及粉末制品中的氧、氮、氫元素含量測定。用紅外吸收法測定氧，熱導(dǎo)法測定氮和氫。粉末中較高氧含量會降低壓制性能、壓坯強(qiáng)度和燒結(jié)制品的力學(xué)性能，但對于一些特殊材料一定的氧含量會提高材料的性能，因此對于不同氧含量的準(zhǔn)確測定在粉末冶金行業(yè)有著重要的意義，不僅可以提高產(chǎn)品的性能而且對改善制造工藝提出了重要的質(zhì)量控制依據(jù)。