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随着新型贵金属的流通,对金属检测工作也提出了更高的要求。在以往检测中,多以有损检测方式为主,这会对贵重金属带来不同程度的破坏。无损检测技术作为当前贵金属检测的重要技术之一,能够对贵重金属的物理和化学特性进行判断。

新型贵重金属的定义

贵金属本身就是具有产量稀少、价格昂贵的特点。从贵金属的元素构成看,集中表现在金、铂、铱、锇、银、钯、铑以及钌等方面。若从化学元素周期看,这些元素原子序数分别为76. 79、44.47,界定在第六、第五周期中,其化学 和物理性质上都较为相同。

由于贵金属中较多元素具有相同的外电子层结构,如金、银与铂等,物化性质相近,在热 电性、抗腐蚀性等方面具有优势:同时元素催 化性能、高温抗氧性、感光性也是这些元素具 备的主要特征。

常见的无损检测技术分析

将无损检测引入判断贵金属物品所用材料的判断,具体有化学方法、电子探针分析法、x射线荧光光谱、密度法等,不同贵金属适用于不同的方法。

1密度法

密度法又可称为水吊法、静水称重法,在黄金检测中极为常见。从密度法实现的原理看,主要以阿基米德定律的为主,可直接在浸液、空气中放置贵金属,在此基础上就结合其重量大小,完成金属密度计算工作,一般金属成色会随密度增大而愈发明显,这样便可完成金银成色的判定过程。其中的阿基米德定律,涉及的参数集中表现在浸液密度、浸液中金属重量、空气中金属重量,分别对三个参数利用P、Ml与M进行表示,并利用D表示密度,则有 D=M×p/(M.M1)。假若需对黄金含量进行计算,可直接将其他参数如杂质含量、金含量 以及质量等引入,便能达到黄金含量计算的目的。

这种测试方法应用中,操作极为简便,且无需引入精密仪器设备,无论在检测原材料或成品方面,都能满足无损检测要求,通过实践研究发现,一般无损检测中,仅需控制0.3%的测试差,便可达到测试目标。然而需注意密度法应用中,也有一定弊端存在,以首饰的无损检 测为例,若款式以空心形态为主,此时利用密 度法将首饰置于浸液中。很容易导致就浸液气泡留存在首饰中,同时难以具体计算杂质含量 以及成分配方等。因此,实际应用中应结合贵金属实际检测要求,判断密度法是否适用。

2、X射线荧光光谱法

对于贵金属无损检测,现行国内外较为推崇的方法集中表现在X射线荧光光谱法方面。其在应用过程中,会在样品选定的基础上,将X射线引入其中,此时在X射线作用下,样品内元素将会有次级特征x射线产生,对于该类型射线可被叫做x射线荧光。

事实上,贵重金属中本身包含了不同元素,这些元素所展现的x射线特征也存在明显差异,仅需对不同元素x射线特征包括强度、波长等进行分析,便可完成元素含量的推算过程。

  • (1)92号元素都可被检测,且贵金属含量测试范围也较大;
  • (2)测试中无需考虑样品形态的问题;
  • (3)测试效率较高,过程较为简单;
  • (4)解决壹万测试中成本过高等问题,
  • 一般如测试层的薄厚、杂质元素的存在的都可能影响测试结果。同时实际检测中,很容易陷入到一定的误区,如对“荧光”过分关注,部分检测人员多会认为,x荧光仪器必须有x光管融入其中,但事实上仅需保证仪器为x射线激发,便可作为分析仪。再如检测人员认为分析时间控制在最小范围内,意味测试效率较高,但若在测量中测试时间不足,很难保证测量精度。

    电子探针分析法

    对于电子探针分析法,其又可被叫做电子探针x射线显微分析,可使贵金属中的具体成分被检测出来,一般在元素分布状态检测、材料组织结构分析中,这种方法较为适用。

    从电子探针应用原理看,其与x射线荧光方法相近,强调在对样品分析中,从其x射线方面着手,结合定量、定性等分析方式,但区别于x射线荧光,电子探针利用点电子束取代x射线,在对样品发生作用后,便能得到相应的检测结果。

    通过实践研究发现,电子探针分析实际应用过程中,对于确定包金表层含量、超出3um厚度的镀金以及其他各种类型K金,都较为适用。

    优势

  • (1)检测过程快速完成,由于贵金属本身是良导体,检测中无需要考虑到制样问题,快速获取检测结果;
  • (2)检测精确度较高,与其他无损检测技术相比,电子探针测试中不会产生较大的误差,检测精度极高;
  • (3)贵重金属中可能涵盖少量杂质元素,若检测中忽视对这些杂质元素忽视,极易影响贵金属的整体性能,而通过电子探针方法,其可直接定性与定量分析金属中的杂质物质。
  • 劣势

    如在贵重金属检测时需保证电子探针仪器可发挥作用。该仪器应用下需投入较高的测试成本,有相关统计研究发现:若涉及较多测试点,每点将需要50元左右的测试费用,这 对于商业检测并不适用。而且电子探针应用下强调扫描过程中充分发挥电子束的作用,但电 子束通常难以检测深度较大的材料,如镀层较厚金属、包金层较厚的材料.检测中很难对材 质含量、成分进行有效检测。再如金属以不规则形态为主或体积过大,检测中也难以取得良 好的效果。另外,检测中电子探针采用的方式以微区分析方法为主,最终测定的结果不具备 得较强的代表性。

    化学分析法

    目前在对黄金、银纯度测量,以及其他元素如钯、铑与铂等元素纯度测定中,须引入相应的化学分析方法,应用过程中可直接将化学试剂引入其中,对检测对象中的杂质元素进行消除,并测定元素含量比例。

    从应用原理上来看,用过程中需适量的银融入试样中,并选取多孔性灰皿作为载体,将试样放置其中,在此基础上采取氧化灰吹。

    优势

    以33.30%~50.00%含金量为例,样品检测中灰吹法允许差仅保持为0.05%:再如99.00%~99.95%含金量样品,灰吹法应用下的允许差为0.02%,充分说明灰吹法测试精度较高。

    缺点

  • (1) 在含金量测试时,所选取的样品应做好处理后才可利用灰吹法,如酸液浸煮、高温煅烧等。
  • (2)灰吹法测试中,假若样品以首饰物品为主,其中的花纹部分、首饰焊点,在处理 时容易受到损害,这样首饰价值性、装饰性由此受到影响,对于商业中无损检测难以适用。
  • (3)灰吹法测试中涉及的工序较为繁琐,一般需耗费较为长的检测时间,与商业检测中的快速、简便等要求相背离。因此,贵金属无损检测中,灰吹法应慎重考虑。
  • 无损检测方法的对比分析

    综合贵金属检测中应用的无损检测技术,以密度法为例,假若金属形状以不规则形态为主,测试结果准确性将难以得到保证。再如X射线荧光,其在实际检测过程中会因杂质元素的存在而导致测试结果较大,所以建议子啊分析仪选用中以大型为主,其可使测试结果较为准确。同时,在具体测试中也可发现,尽管密度法应用下,金属浸液中的残存气泡可被消除,然而因金属中的杂质含量、成分难以确定,所以测试效果仍会受到影响。

    对于x射线荧光,若分析仪为小型,由于有较多杂质因素对测试过程进行干扰,测试进度难以保证,可 考虑结合具体图谱,将元素固定峰位明确,在此基础上采取定性分析方法,对杂质元素情况进行判断,有利于检测精确度的提高。

    表一:不同无损检测技术应用的优势与弊端

    贵重金属无损检测的相关建议

    不同无损检测技术都有一定的优势和不足,具体建议

    (1) 多种方法联合使用

    实际就检测过程中应该认识到,若检测对象为空心饰品,采用密度法时将会有测试盲区出现。尤其在测试对象包含过多组分时,计算结果也不准确。所以在检测过程中建议检测技术联合使用,如电子探针、x射线荧光组合使用,可解决测试盲区问题,而且杂质含量也能被有效测定。而在x射线荧光方法应用下,其在测试中,影响因素问题集中表现在杂质干扰、测试面选择等问题上,要求实际应用过程中,针对 存在的杂质干扰问题,需采取定性分析方式,确定杂质类型,在此基础上对杂质含量值进行判定。

    (2) 选择主题部分检测

    对于测试面问题,应该注意以大而平整面为主,并对测试面采取反复测试操作,综合分析每次测试,最终以平均值定结果。另外使用化学分析方法时,尽管测试中可取得精确度较高的结果,但由于测试过程中耗时较长,容易对金属样品产生一定的破坏,所以在商业检测中也难以适用。

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