怎么测试有色金属

硬度计专家赵通为您解答，希望能帮到您。

有色金属硬度检测，一般布氏硬度计WHB-3000、洛氏硬度计RTD700、维氏硬度计VTD552都能用到，具体看你们实验室的要求。

我提供的客户比如：有色研究总院等

金属材料在国内算是非常吃香的，因为它可以灵活运用于各个领域，涉及的范围也越来越广，人们的日常生活也慢慢离不开这类材料做出来的生活用品，发展空间巨大。

相信大家都知道什么是金属材料，它一般是指工业应用中的合金。我们自然界中大约有70多种纯金属，其中常见的有铁、铜、铝、锡、镍、金、银、铅、锌等等。

合金也是金属材料的一种，但是它常指的是两种或两种以上的金属或金属与非金属结合而成，且具有金属特性的材料。

金属材料检测大家族

金属材料检测涉及对黑色金属、有色金属、机械设备及零部件等的、还有化学成分分析、、以及精密尺寸测量、无损检验、耐腐蚀试验和环境模拟测试等等。

何为无损检测？

无损检测（NDT）是指在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部和表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。

射线检测（RT）、超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）和渗透检测（PT）是开发较早，应用最为广泛的探测缺陷的方法，称为大常规无损检测方法噢。

化学成分是决定金属材料性能和质量的主要因素。因此，标准中对绝大多数金属材料规定了必须保证的化学成分，有的甚至作为主要的质量、品种指标。化学成分可以通过化学的、物理的多种方法来分析鉴定，目前应用最广的是化学分析法和光谱分析法，此外，设备简单、鉴定速度快的火花鉴定法，也是对钢铁成分鉴定的一种实用的简易方法。 化学分析法：根据化学反应来确定金属的组成成分，这种方法统称为化学分析法。化学分析法分为定性分析和定量分析两种。通过定性分析，可以鉴定出材料含有哪些元素，但不能确定它们的含量；定量分析，是用来准确测定各种元素的含量。实际生产中主要采用定量分析。定量分析的方法为重量分析法和容量分析法。重量分析法：采用适当的分离手段，使金属中被测定元素与其它成分分离，然后用称重法来测元素含量。容量分析法：用标准溶液（已知浓度的溶液）与金属中被测元素完全反应，然后根据所消耗标准溶液的体积计算出被测定元素的含量。

光谱分析法：各种元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱，根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分及大致含量的方法，称光谱分析法。通常借助于电弧，电火花，激光等外界能源激发试样，使被测元素发出特征光谱。经分光后与化学元素光谱表对照，做出分析。 火花鉴别法：主要用于钢铁，在砂轮磨削下由于摩擦，高温作用，各种元素、微粒氧化时产生的火花数量、形状、分叉、颜色等不同，来鉴别材料化学成分（组成元素）及大致含量的一种方法。

有色金属矿石成分检测：

对于有色冶炼企业来说，原料成分的稳定性至关重要，它会对几乎所有工序的生产稳定性产生影响，因此，在预均化堆场、原料磨配料控制等工艺中，矿石成分的分析是必不可少的，目前大多数生产企业采用人工取样+实验室分析的方案，在取样、制样和分析过程中会耗费大量的人力物力，而且会带来分析时效滞后和人为误差影响两大难题，很难发挥调整生产的作用。

矿石成分在线检测技术取消了人工取样、制样、化验等环节，实时对矿石进行分析并将结果发送至控制系统，具有矿石成分代表性强、实时可靠、减少取样人员、降低生产成本等特点，可以及时调整配矿方案，提高生产效率。目前矿石成分在线检测的主流技术有中子活化技术（Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis，简称PGNAA）和近红外光谱分析技术（Near Infra-Red Technology，简称NIR）。

每种元素对中子活化过程的反应不尽相同，这表现在两个方面。一方面是一些元素的活化性比另一些元素要高，例如铁、硫和氯非常活跃而碳和氧的惰性很高。各元素间的另一个关键不同点在于每种元素会放射出（具有已知概率）独特的一组γ 射线能量。例如，氯元素会放射出能量不同的γ 射线，最有名的是4.42 和6.42 MeV。通过特定仪器来检测特征γ 射线的能量可辨别物料中元素的种类，通过检测特定能量γ 射线的数量可辨别该元素的质量百分含量。

PGNAA技术对各种元素含量的敏感性

NIR技术原理：

近红外光NIR是介于可见光（VIS）和中红外光（MIR）之间的电磁波，按ASTM（美国试验和材料检测协会）定义是指波长在780～2526nm范围内的电磁波，习惯上又将近红外区划分为近红外短波（780~1100nm）和近红外长波（1100~2526nm）两个区域。

近红外光谱区域

由于不同的物质含有不同的基团，不同的基团有不同的能级，不同的基团或同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别，且吸收系数小，发热少，因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时，频率相同的光线和基团将发生共振现象，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子；而如果近红外光的频率和样品的振动频率不相同，该频率的红外光就不会被吸收。因此，选用连续改变频率的近红外光照射某样品时，由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收，通过试样反射后的近红外光线在某些波长范围内会变弱，这样红外光线就携带样品组分和结构的信息。通过检测器分析反射光线的光密度，就可以确定该组分的含量。

PGNAA与NIR技术主要特点对比

总的说来，PGNAA技术的主要优势在于对样品进行穿透性整体检测，不受矿石表面情况影响，但设备具有放射性，许可及操作相对复杂，且受负荷变化影响；而NIR技术的主要优势在于无放射性，维护简单，检测不受负荷变化影响，可在物相层面检测而不仅仅只是元素含量，缺点是只能检测皮带上层矿石的表面，即“可见”部分，且受粉尘及矿石表面情况影响。在实际应用中，可依据具体工况进行选择。

食品中重金属的检测方法如下：

1、电化学分析法（EA）是发展比较早的一项分析技术，它是根据被测物质在溶液中的电化学性质及其变化为基础，建立物质组成与浓度之间的关系。优点有：仪器装置小、操作方便、易于自动化和连续分析。在化学成分分析中，检测限可以低至10～12g/L，适合多种元素的检测。

2、阳极溶出伏安法（ASV)，在一定的电位下，使待测金属离子部分还原成金属并溶入微电极或析出于电极表面，然后向电极施加反向电压，使微电极上的金属氧化而产生氧化电流，根据氧化过程的电流-电压曲线进行分析的伏安法。主要特点是能够区别溶液中的各种痕量金属的不同的化学形态，且可同时测定多种金属，价格低廉，操作简便。

3、单扫描极谱分析法也称为示波极谱法，是根据滴汞电极上电位的线性扫描所得到的电流-电位曲线进行分析。用单扫描极谱分析法可实现对莲藕各部位中Pb,Cd,Zn,Cu,Mn和Cr含量的分析。

4、生物传感器检测重金属法即利用重金属和特定的生物识别物质结合，将变化通过信号转换器转化成易于检测到的光信号或者电信号等。常用的生物传感器有酶生物传感器、DNA传感器、细胞传感器、微生物传感器等。

检测食品中重金属可以使用金属检测机，梅特勒-托利多重力下落式金属检测机为了较大限度地降低食品加工业中因金属污染物而导致的产品召回风险，较新的Profile重力下落式金属检测机配备了eDrive?技术。eDrive?提高了对所有金属类污染物的灵敏度，包括黑色金属、有色金属和难以检测到的一些不锈钢等级，从而能够检测到更小的、形状不规则的金属污染物。简化测试模式可显著降低性能测试的频率，提高生产能力。

英文名称：[Metallurgy] nonferrous metals

定义：狭义的有色金属又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。

广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体（通常大于50%），加入一种或几种其他元素而构成的合金。

种类特性：

有色金属是指铁、铬、锰三种金属以外所有的金属。中国在1958年，将铁、铬、锰列入黑色金属；并将铁、铬、锰以外的64种金属列入有色金属。这64种有色金属包括：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、硅、硼、硒、碲、砷、钍。

在历史上，生产工具所用的材料不断改进，它与人类社会发展的关系十分密切。因此历史学家曾用器物的材质来标志历史时期，如石器时代、青铜器时代、铁器时代等。到17世纪末被人类明确认识和应用的有色金属共 8种。中华民族在这些有色金属的发现和生产方面有过重大的贡献（见冶金史）。进入18世纪后，科学技术的迅速发展，促进了许多新的有色金属元素的发现。上述的64种有色金属除在17世纪前已被认识应用的 8种外，在18世纪共发现13种。19世纪发现39种,进入20世纪,又发现4种。

有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，电阻比纯金属大、电阻温度系数小，具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。

种类面积：

有色金属表面积也是非常重要的，比表面积研究和相关数据报告中，只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，因为国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的。(GB.T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积测定分析有专用的比表面积测试仪，国内比较成熟的是动态氮吸附法，现有国产仪器中大多数还只能进行直接对比法的，北京金埃谱科技公司的F-Sorb 2400新型比表面积分析仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的北京金埃谱科技公司的F-Sorb 2400比表面积分析仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。

用途：

A:有色金属中的铜是人类最早使用的金属材料之一。现代，有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。

B:实际应用中，通常将有色金属分为5类：

1.轻金属。密度小于4500千克/立方米，如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。

2.重金属。密度大于4500千克/米3，如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。

3.贵金属。价格比一般常用金属昂贵，地壳丰度低，提纯困难，如金、银及铂族金属。

4.半金属。性质价于金属和非金属之间，如硅、硒、碲、砷、硼等。

5.稀有金属。包括稀有轻金属，如锂、铷、铯等；

稀有难熔金属，如钛、锆、钼、钨等；

稀有分散金属，如镓、铟、锗、铊等；

稀土金属，如钪、钇、镧系金属；

放射性金属，如镭、钫、钋及阿系元素中的铀、钍等。

有色金属通常指除去铁（有时也除去锰和铬）和铁基合金以外 的所有金属。有色金属可分为四类：

1. 重金属：一般密度在4.5g/cm3以上，如铜、铅、锌等；

2. 轻金属：密度小（0.53～4.5g/cm3），化学性质活泼，如铝、 镁等.

3. 贵金属：地壳中含量少，提取困难，价格较高，密度大，化学性质稳定，如金、银、铂等；

4. 稀有金属：如钨、钼、锗、锂、镧、铀等。

由于稀有金属在现代工业中具有重要意义，有时也将它们从 有色金属中划分出来，单独成为一类。而与黑色金属、有色金属并列，成为金属的三大类别。

食品中重金属元素限量的检测方法有光度法、比浊法、斑点比较法、色谱法、光谱法、电化学分析法、中子活化分析等.有关国家标准均详细规定了食品中重金属元素的含量测定方法.以下列出的是食品中的铅、镉、汞和砷的国家标准检测方法.

（1）食品中铅的常用检测方法有：石墨炉原子吸收光谱法,其检出限为5微克/千克；火焰原子吸收光谱法,检出限为0.1毫克/千克；单扫描极谱法,检出限为0.085毫克/千克；二硫腙光度法,检出限为0.25毫克/千克；氢化物原子荧光光谱法,检出限为5微克/千克.

（2）食品中镉的常用检测方法有：石墨炉原子吸收光谱法,其检出限为0.1微克/千克；火焰原子吸收光谱法,检出限为5微克/千克；光度法,检出限为50微克/千克；原子荧光法,检出限为1.2微克/千克.

（3）食品中总汞的常用检测方法有：原子荧光光谱分析法,检出限为0.15微克/千克；冷原子吸收光谱法,检出限为0.4微克/千克（压力消解法）或10微克/千克（其它消解法）；二硫腙光度法,检出限为25微克/千克.甲基汞的分析常常先用酸提取巯基棉吸附分离,然后用气相色谱法或冷原子吸收光谱法进行测定.

（4）食品中总砷的常用检测方法有：氢化物原子荧光光谱法,检出限为0.01毫克/千克；银盐法,检出限为0.2毫克/千克；砷斑法,检出限为0.25毫克/千克；硼氢化物还原光度法,检出限为0.05毫克/千克.

　如何鉴别金银首饰，是门需要引起大家重视的学问，主要分为以下四个步骤。

90%以上成色黄金无杂质

对于黄金，70%以上成色的黄金首饰色泽黄中带青，80%以上成色者基本是黄色，而只要成色达90%以上，包括我们常常说的九九金、九五金，色调明快，没有任何黑、灰、蓝混合杂质。

高成色的白银首饰，看上去洁白、细腻、有光泽，并在首饰上印有厂家、店号等标记；而成色低的，色呈微黄，做工粗糙，假的银首饰色泽灰暗，不光洁。

高成色白银没有弹力

另外，可以通过掂重量来鉴别真金白银。黄金体小质重，放于掌心掂量，有明显的沉坠感。而且，纯金质较软，一般无法做成造型复杂、镂空雕刻的首饰，如果遇到造型太过复杂的首饰，就要提高警惕。 银首饰成色越高质地越柔软，我们可检测其弹力如何。用两只手握住银镯子，如用手一拉就开，没有弹力，则其成色多在95%左右；如有些弹力，则成色约在80%~90%；如弹力较大，成色则在70%以下。

“死声”就是黄金

成色高的黄金首饰，掷于水泥地上会有沉闷的叭嗒声，并有声而无韵，并不回跳，俗称发出“死声”。相反，成色低的金饰，抛在水泥地上有韵且声响尖长，并稍有回跳。

白银鉴别与之类似，成色高的银饰品比重也很大，抛在台板上跳不高，有“噗嗒”之声；假的或成色低的则比重要小，抛在台板上能弹起很高，发出的声音比较清脆。

高成色白银易弯不易折断

金首饰的成色越高越柔软，越无弹性，真金用牙咬或针划都会有轻痕，以手折无断纹，火烧后不会变色。成色低的、假的则刚好相反。而对于白银，用手指捏住折弯，成色高的软而柔韧；质次的折弯时较硬，或勉强折动，有的甚至无法用手指折动；包银的经折弯或用锤子敲几下就会立刻裂开；假的就经不起折弯，容易断裂。

至于要区分九五金或九九金，则需要求助于专业部门的专业仪器。