手持式 LIBS 分析｜高效实现碳含量检测，提高企业生产效益
时间：2023-07-04 阅读：602
中国将增加低碳钢汽车的量产
去年夏天发表在《绿色钢铁世界》的一篇文章称，一家汽车制造商将与其钢铁制造合作伙伴开展合作，以确保中国汽车行业将在汽车生产中使用更多的低碳钢。其合作伙伴将“基于绿色低碳钢材的研发和使用，共同打造绿色低碳钢材供应链，开发绿色低碳汽车用钢材，并完成相关认证……”从2023年开始，该汽车制造商生产基地的量产车型将逐步使用低碳汽车用钢。
低碳钢汽车产量，助力减少碳排放
这些低碳钢产生的二氧化碳（化学式为CO2）将比传统钢少10%至30%，因此将有助于减少碳排放和更好地应对全球气候变化。“从2026年起，生产基地将开始在整车量产过程中使用低碳钢。这些低碳钢基于绿色电力和电炉等工艺，其生产过程将逐步实现二氧化碳排放量降低95%。”
直面生产挑战，寻求“碳配方”
碳钢和其他合金钢的种类有很多。这些不同类型的钢为特定目的而制造，例如生产汽车车身。
在使用钢或将其投入生产之前，了解其元素含量（包括其碳含量）至关重要。碳元素会影响材料的可焊性、脆性、延展性和相容性。低碳钢的碳含量小于0.25wt.%，是应用较广泛的一种钢。中碳钢的碳含量为0.25-0.60wt.%，锰含量为0.60-1.65wt.%。高碳钢的碳含量为0.60-1.25wt.%，锰含量为0.30–0.90wt.%。
“碳配方”非常重要，碳如何影响钢的质量、可焊性和硬度。确保按客户规格生产碳钢将成为钢铁制造商面临的挑战之一。在制造钢的过程中，需要将原材料熔化，然后将其混合成一种特殊的钢——无论是碳钢，还是不锈钢、铬镍铁合金、铬合金、铝合金等其他合金钢。不管是哪一种钢，都需要了解碳和其他元素的含量，这对于确保材料满足应用所需的各种特性至关重要。
手持式LIBS分析仪确保碳和相关元素的含量精准
在将钢用于不同用途之前，可以借助一些仪器确保碳和其他相关元素的含量。LIBS（激光诱导击穿光谱）是一种便携式手持设备，可以在几分钟内给出高精度结果。
手持式LIBS分析仪的工作原理是使用高聚焦激光烧蚀样本表面。等离子体由电子激发的原子和离子组成。当这些原子衰变回基态时，它们会发射出特定波长的光即“独特指纹”。基于每种元素产生各不相同的“指纹”，手持式LIBS分析仪便成为现场定性和定量测量的有效工具。无需切下样本送到实验室，以及耗费几小时甚至几天的时间成本。只要稍作准备，几分钟内就能获得答案。
LIBS优势性能
01强大的分析能力
Niton Apollo 配备有效激光和高纯氩吹扫以生成高质量实验室结果。专门设计用于支持的分析能力和低检测限，用户可在大约 10 秒内获得合金鉴定结果和高级平均值。
02扩展了现场用途
重量为 6.4 lbs(2.9 kg) 的 Niton Apollo 将传统 OES 设备转变为大小只有其十分之一的手持式分析仪。实现无拘无束地爬上管道进入沟渠，锥形前端有助于提高覆盖范围，测量难以触及的区域。
03提高了生产率
通过减少停机时间，使用 Niton Apollo 可完成更多工作。加快分析时间有助于提高样品通量和生产率。配有两块热插拔Milwaukee® 电池，操作员可快速更换电量耗尽的电池。
04安全第一
赛默飞专家团队开发了三个坚固的安全联锁以帮助降低激光误射的风险。Niton Apollo 可测量腔内压力、光谱类型和明/暗条件，确保操作员的安全。
05智能技术
智能、简化的软件应用程序界面易于理解。您可以选择自定义数据项和用户配置文件，创建满足业务需求的工作流程解决方案。另外，启用 WiFi 功能的 LIBS 分析仪可实现远程传输和查看样品读数。
出于质量保证和质量控制（QA/QC）而验证合金钢，对产品的可靠性和安全性来说至关重要。从金属生产到最终产品组装的实际过程中经常存在材料混淆的情况。随着各类制造作业面临越来越严格的安全法规，现行的最佳操作规范要求就是对关键材料（包括碳）进行测试。