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手持式 LIBS 分析｜高效實現(xiàn)碳含量檢測，提高企業(yè)生產(chǎn)效益
中國將增加低碳鋼汽車的量產(chǎn)
去年夏天發(fā)表在《綠色鋼鐵世界》的一篇文章稱，一家汽車制造商將與其鋼鐵制造合作伙伴開展合作，以確保中國汽車行業(yè)將在汽車生產(chǎn)中使用更多的低碳鋼。其合作伙伴將“基于綠色低碳鋼材的研發(fā)和使用，共同打造綠色低碳鋼材供應(yīng)鏈，開發(fā)綠色低碳汽車用鋼材，并完成相關(guān)認(rèn)證……”從2023年開始，該汽車制造商生產(chǎn)基地的量產(chǎn)車型將逐步使用低碳汽車用鋼。
低碳鋼汽車產(chǎn)量，助力減少碳排放
這些低碳鋼產(chǎn)生的二氧化碳（化學(xué)式為CO2）將比傳統(tǒng)鋼少10%至30%，因此將有助于減少碳排放和更好地應(yīng)對全球氣候變化。“從2026年起，生產(chǎn)基地將開始在整車量產(chǎn)過程中使用低碳鋼。這些低碳鋼基于綠色電力和電爐等工藝，其生產(chǎn)過程將逐步實現(xiàn)二氧化碳排放量降低95%。”
直面生產(chǎn)挑戰(zhàn)，尋求“碳配方”
碳鋼和其他合金鋼的種類有很多。這些不同類型的鋼為特定目的而制造，例如生產(chǎn)汽車車身。
在使用鋼或?qū)⑵渫度肷a(chǎn)之前，了解其元素含量（包括其碳含量）至關(guān)重要。碳元素會影響材料的可焊性、脆性、延展性和相容性。低碳鋼的碳含量小于0.25wt.%，是應(yīng)用較廣泛的一種鋼。中碳鋼的碳含量為0.25-0.60wt.%，錳含量為0.60-1.65wt.%。高碳鋼的碳含量為0.60-1.25wt.%，錳含量為0.30–0.90wt.%。
“碳配方”非常重要，碳如何影響鋼的質(zhì)量、可焊性和硬度。確保按客戶規(guī)格生產(chǎn)碳鋼將成為鋼鐵制造商面臨的挑戰(zhàn)之一。在制造鋼的過程中，需要將原材料熔化，然后將其混合成一種特殊的鋼——無論是碳鋼，還是不銹鋼、鉻鎳鐵合金、鉻合金、鋁合金等其他合金鋼。不管是哪一種鋼，都需要了解碳和其他元素的含量，這對于確保材料滿足應(yīng)用所需的各種特性至關(guān)重要。
手持式LIBS分析儀確保碳和相關(guān)元素的含量精準(zhǔn)
在將鋼用于不同用途之前，可以借助一些儀器確保碳和其他相關(guān)元素的含量。LIBS（激光誘導(dǎo)擊穿光譜）是一種便攜式手持設(shè)備，可以在幾分鐘內(nèi)給出高精度結(jié)果。
手持式LIBS分析儀的工作原理是使用高聚焦激光燒蝕樣本表面。等離子體由電子激發(fā)的原子和離子組成。當(dāng)這些原子衰變回基態(tài)時，它們會發(fā)射出特定波長的光即“獨特指紋”。基于每種元素產(chǎn)生各不相同的“指紋”，手持式LIBS分析儀便成為現(xiàn)場定性和定量測量的有效工具。無需切下樣本送到實驗室，以及耗費幾小時甚至幾天的時間成本。只要稍作準(zhǔn)備，幾分鐘內(nèi)就能獲得答案。
LIBS優(yōu)勢性能
01強大的分析能力
Niton Apollo 配備有效激光和高純氬吹掃以生成高質(zhì)量實驗室結(jié)果。專門設(shè)計用于支持的分析能力和低檢測限，用戶可在大約 10 秒內(nèi)獲得合金鑒定結(jié)果和高級平均值。
02擴展了現(xiàn)場用途
重量為 6.4 lbs(2.9 kg) 的 Niton Apollo 將傳統(tǒng) OES 設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮≈挥衅涫种坏氖殖质椒治鰞x。實現(xiàn)無拘無束地爬上管道進入溝渠，錐形前端有助于提高覆蓋范圍，測量難以觸及的區(qū)域。
03提高了生產(chǎn)率
通過減少停機時間，使用 Niton Apollo 可完成更多工作。加快分析時間有助于提高樣品通量和生產(chǎn)率。配有兩塊熱插拔Milwaukee® 電池，操作員可快速更換電量耗盡的電池。
04安全第一
賽默飛專家團隊開發(fā)了三個堅固的安全聯(lián)鎖以幫助降低激光誤射的風(fēng)險。Niton Apollo 可測量腔內(nèi)壓力、光譜類型和明/暗條件，確保操作員的安全。
05智能技術(shù)
智能、簡化的軟件應(yīng)用程序界面易于理解。您可以選擇自定義數(shù)據(jù)項和用戶配置文件，創(chuàng)建滿足業(yè)務(wù)需求的工作流程解決方案。另外，啟用 WiFi 功能的 LIBS 分析儀可實現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸和查看樣品讀數(shù)。
出于質(zhì)量保證和質(zhì)量控制（QA/QC）而驗證合金鋼，對產(chǎn)品的可靠性和安全性來說至關(guān)重要。從金屬生產(chǎn)到最終產(chǎn)品組裝的實際過程中經(jīng)常存在材料混淆的情況。隨著各類制造作業(yè)面臨越來越嚴(yán)格的安全法規(guī)，現(xiàn)行的最佳操作規(guī)范要求就是對關(guān)鍵材料（包括碳）進行測試。