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隨著新型貴金屬的流通,對金屬檢測工作也提出了更高的要求。在以往檢測中,多以有損檢測方式為主,這會對貴重金屬帶來不同程度的破壞。無損檢測技術作為當前貴金屬檢測的重要技術之一,能夠對貴重金屬的物理和化學特性進行判斷。

新型貴重金屬的定義

貴金屬本身就是具有產量稀少、價格昂貴的特點。從貴金屬的元素構成看,集中表現在金、鉑、銥、鋨、銀、鈀、銠以及釕等方面。若從化學元素周期看,這些元素原子序數分別為76. 79、44.47,界定在第六、第五周期中,其化學 和物理性質上都較為相同。

由于貴金屬中較多元素具有相同的外電子層結構,如金、銀與鉑等,物化性質相近,在熱 電性、抗腐蝕性等方面具有優勢:同時元素催 化性能、高溫抗氧性、感光性也是這些元素具 備的主要特征。

常見的無損檢測技術分析

將無損檢測引入判斷貴金屬物品所用材料的判斷,具體有化學方法、電子探針分析法、x射線熒光光譜、密度法等,不同貴金屬適用于不同的方法。

1密度法

密度法又可稱為水吊法、靜水稱重法,在黃金檢測中極為常見。從密度法實現的原理看,主要以阿基米德定律的為主,可直接在浸液、空氣中放置貴金屬,在此基礎上就結合其重量大小,完成金屬密度計算工作,一般金屬成色會隨密度增大而愈發明顯,這樣便可完成金銀成色的判定過程。其中的阿基米德定律,涉及的參數集中表現在浸液密度、浸液中金屬重量、空氣中金屬重量,分別對三個參數利用P、Ml與M進行表示,并利用D表示密度,則有 D=M×p/(M.M1)。假若需對黃金含量進行計算,可直接將其他參數如雜質含量、金含量 以及質量等引入,便能達到黃金含量計算的目的。

這種測試方法應用中,操作極為簡便,且無需引入精密儀器設備,無論在檢測原材料或成品方面,都能滿足無損檢測要求,通過實踐研究發現,一般無損檢測中,僅需控制0.3%的測試差,便可達到測試目標。然而需注意密度法應用中,也有一定弊端存在,以首飾的無損檢 測為例,若款式以空心形態為主,此時利用密 度法將首飾置于浸液中。很容易導致就浸液氣泡留存在首飾中,同時難以具體計算雜質含量 以及成分配方等。因此,實際應用中應結合貴金屬實際檢測要求,判斷密度法是否適用。

2、X射線熒光光譜法

對于貴金屬無損檢測,現行國內外較為推崇的方法集中表現在X射線熒光光譜法方面。其在應用過程中,會在樣品選定的基礎上,將X射線引入其中,此時在X射線作用下,樣品內元素將會有次級特征x射線產生,對于該類型射線可被叫做x射線熒光。

事實上,貴重金屬中本身包含了不同元素,這些元素所展現的x射線特征也存在明顯差異,僅需對不同元素x射線特征包括強度、波長等進行分析,便可完成元素含量的推算過程。

  • (1)92號元素都可被檢測,且貴金屬含量測試范圍也較大;
  • (2)測試中無需考慮樣品形態的問題;
  • (3)測試效率較高,過程較為簡單;
  • (4)解決壹萬測試中成本過高等問題,
  • 一般如測試層的薄厚、雜質元素的存在的都可能影響測試結果。同時實際檢測中,很容易陷入到一定的誤區,如對“熒光”過分關注,部分檢測人員多會認為,x熒光儀器必須有x光管融入其中,但事實上僅需保證儀器為x射線激發,便可作為分析儀。再如檢測人員認為分析時間控制在最小范圍內,意味測試效率較高,但若在測量中測試時間不足,很難保證測量精度。

    電子探針分析法

    對于電子探針分析法,其又可被叫做電子探針x射線顯微分析,可使貴金屬中的具體成分被檢測出來,一般在元素分布狀態檢測、材料組織結構分析中,這種方法較為適用。

    從電子探針應用原理看,其與x射線熒光方法相近,強調在對樣品分析中,從其x射線方面著手,結合定量、定性等分析方式,但區別于x射線熒光,電子探針利用點電子束取代x射線,在對樣品發生作用后,便能得到相應的檢測結果。

    通過實踐研究發現,電子探針分析實際應用過程中,對于確定包金表層含量、超出3um厚度的鍍金以及其他各種類型K金,都較為適用。

    優勢

  • (1)檢測過程快速完成,由于貴金屬本身是良導體,檢測中無需要考慮到制樣問題,快速獲取檢測結果;
  • (2)檢測精確度較高,與其他無損檢測技術相比,電子探針測試中不會產生較大的誤差,檢測精度極高;
  • (3)貴重金屬中可能涵蓋少量雜質元素,若檢測中忽視對這些雜質元素忽視,極易影響貴金屬的整體性能,而通過電子探針方法,其可直接定性與定量分析金屬中的雜質物質。
  • 劣勢

    如在貴重金屬檢測時需保證電子探針儀器可發揮作用。該儀器應用下需投入較高的測試成本,有相關統計研究發現:若涉及較多測試點,每點將需要50元左右的測試費用,這 對于商業檢測并不適用。而且電子探針應用下強調掃描過程中充分發揮電子束的作用,但電 子束通常難以檢測深度較大的材料,如鍍層較厚金屬、包金層較厚的材料.檢測中很難對材 質含量、成分進行有效檢測。再如金屬以不規則形態為主或體積過大,檢測中也難以取得良 好的效果。另外,檢測中電子探針采用的方式以微區分析方法為主,最終測定的結果不具備 得較強的代表性。

    化學分析法

    目前在對黃金、銀純度測量,以及其他元素如鈀、銠與鉑等元素純度測定中,須引入相應的化學分析方法,應用過程中可直接將化學試劑引入其中,對檢測對象中的雜質元素進行消除,并測定元素含量比例。

    從應用原理上來看,用過程中需適量的銀融入試樣中,并選取多孔性灰皿作為載體,將試樣放置其中,在此基礎上采取氧化灰吹。

    優勢

    以33.30%~50.00%含金量為例,樣品檢測中灰吹法允許差僅保持為0.05%:再如99.00%~99.95%含金量樣品,灰吹法應用下的允許差為0.02%,充分說明灰吹法測試精度較高。

    缺點

  • (1) 在含金量測試時,所選取的樣品應做好處理后才可利用灰吹法,如酸液浸煮、高溫煅燒等。
  • (2)灰吹法測試中,假若樣品以首飾物品為主,其中的花紋部分、首飾焊點,在處理 時容易受到損害,這樣首飾價值性、裝飾性由此受到影響,對于商業中無損檢測難以適用。
  • (3)灰吹法測試中涉及的工序較為繁瑣,一般需耗費較為長的檢測時間,與商業檢測中的快速、簡便等要求相背離。因此,貴金屬無損檢測中,灰吹法應慎重考慮。
  • 無損檢測方法的對比分析

    綜合貴金屬檢測中應用的無損檢測技術,以密度法為例,假若金屬形狀以不規則形態為主,測試結果準確性將難以得到保證。再如X射線熒光,其在實際檢測過程中會因雜質元素的存在而導致測試結果較大,所以建議子啊分析儀選用中以大型為主,其可使測試結果較為準確。同時,在具體測試中也可發現,盡管密度法應用下,金屬浸液中的殘存氣泡可被消除,然而因金屬中的雜質含量、成分難以確定,所以測試效果仍會受到影響。

    對于x射線熒光,若分析儀為小型,由于有較多雜質因素對測試過程進行干擾,測試進度難以保證,可 考慮結合具體圖譜,將元素固定峰位明確,在此基礎上采取定性分析方法,對雜質元素情況進行判斷,有利于檢測精確度的提高。

    表一:不同無損檢測技術應用的優勢與弊端

    貴重金屬無損檢測的相關建議

    不同無損檢測技術都有一定的優勢和不足,具體建議

    (1) 多種方法聯合使用

    實際就檢測過程中應該認識到,若檢測對象為空心飾品,采用密度法時將會有測試盲區出現。尤其在測試對象包含過多組分時,計算結果也不準確。所以在檢測過程中建議檢測技術聯合使用,如電子探針、x射線熒光組合使用,可解決測試盲區問題,而且雜質含量也能被有效測定。而在x射線熒光方法應用下,其在測試中,影響因素問題集中表現在雜質干擾、測試面選擇等問題上,要求實際應用過程中,針對 存在的雜質干擾問題,需采取定性分析方式,確定雜質類型,在此基礎上對雜質含量值進行判定。

    (2) 選擇主題部分檢測

    對于測試面問題,應該注意以大而平整面為主,并對測試面采取反復測試操作,綜合分析每次測試,最終以平均值定結果。另外使用化學分析方法時,盡管測試中可取得精確度較高的結果,但由于測試過程中耗時較長,容易對金屬樣品產生一定的破壞,所以在商業檢測中也難以適用。

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