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手持式 LIBS 分析｜高效實現碳含量檢測，提高企業生產效益
中國將增加低碳鋼汽車的量產
去年夏天發表在《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將在汽車生產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和使用，共同打造綠色低碳鋼材供應鏈，開發綠色低碳汽車用鋼材，并完成相關認證……”從2023年開始，該汽車制造商生產基地的量產車型將逐步使用低碳汽車用鋼。
低碳鋼汽車產量，助力減少碳排放
這些低碳鋼產生的二氧化碳（化學式為CO2）將比傳統鋼少10%至30%，因此將有助于減少碳排放和更好地應對全球氣候變化。“從2026年起，生產基地將開始在整車量產過程中使用低碳鋼。這些低碳鋼基于綠色電力和電爐等工藝，其生產過程將逐步實現二氧化碳排放量降低95%。”
直面生產挑戰，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，例如生產汽車車身。
在使用鋼或將其投入生產之前，了解其元素含量（包括其碳含量）至關重要。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，碳如何影響鋼的質量、可焊性和硬度。確保按客戶規格生產碳鋼將成為鋼鐵制造商面臨的挑戰之一。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用所需的各種特性至關重要。
手持式LIBS分析儀確保碳和相關元素的含量精準
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元素的含量。LIBS（激光誘導擊穿光譜）是一種便攜式手持設備，可以在幾分鐘內給出高精度結果。
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的原子和離子組成。當這些原子衰變回基態時，它們會發射出特定波長的光即“獨特指紋”。基于每種元素產生各不相同的“指紋”，手持式LIBS分析儀便成為現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。只要稍作準備，幾分鐘內就能獲得答案。
LIBS優勢性能
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量實驗室結果。專門設計用于支持的分析能力和低檢測限，用戶可在大約 10 秒內獲得合金鑒定結果和高級平均值。
02擴展了現場用途
重量為 6.4 lbs(2.9 kg) 的 Niton Apollo 將傳統 OES 設備轉變為大小只有其十分之一的手持式分析儀。實現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，測量難以觸及的區域。
03提高了生產率
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了三個堅固的安全聯鎖以幫助降低激光誤射的風險。Niton Apollo 可測量腔內壓力、光譜類型和明/暗條件，確保操作員的安全。
05智能技術
智能、簡化的軟件應用程序界面易于理解。您可以選擇自定義數據項和用戶配置文件，創建滿足業務需求的工作流程解決方案。另外，啟用 WiFi 功能的 LIBS 分析儀可實現遠程傳輸和查看樣品讀數。
出于質量保證和質量控制（QA/QC）而驗證合金鋼，對產品的可靠性和安全性來說至關重要。從金屬生產到最終產品組裝的實際過程中經常存在材料混淆的情況。隨著各類制造作業面臨越來越嚴格的安全法規，現行的最佳操作規范要求就是對關鍵材料（包括碳）進行測試。