钢铁中钒、钛元素激光探针成分分析与检测

摘要

钒钛资源是我国的重要战略资源,钒钛与伴(共)生金属矿资源的综合利用对元素检测技术提出了更高的要求。传统的检测方法因操作繁琐,检测周期长而越来越不能满足要求。本文利用激光探针成分分析技术快速、实时、高精度的特点,对钒钛与伴(共)生金属矿中的钒钛元素的成分分析和检测进行了研究。
　　基于自主搭建的激光探针成分分析平台,系统研究了激光探针分析钢铁样品中钒、钛元素的成分过程中的实验参数并进行了优化。实验结果表明,当激光能量密度为10~30J/cm2,等离子体采集的延迟时间为1~6μs时,可以获得较为理想信背比的等离子体光谱;在其他条件相同的情况下,随着激发波长由红外向紫外切换,等离子体特征谱线的强度和信背比都有一定的增长。利用上述优化参数,本文对钢铁样品中的钒钛元素进行了定性检测,计算出钒、钛元素的检测极限分别可达15ppm和32ppm。
　　采用基本定标和内定标法对钢铁样品中钒、钛元素进行了定量分析。实验结果表明,利用基本定标法建立的钒、钛元素的定标曲线的线性拟合度分别为0.987和0.991,这种方法对钒元素的定量分析具有较大的误差;利用内定标法建立的钒、钛元素的定标曲线的线性拟合度分别达到0.995和0.992,定量分析误差分别为3.16％和3.71%。说明激光探针成分分析技术能够对钢铁样品的钒钛作较高精度的定量分析。

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1 绪论

1.1引言

1.2 激光探针简介

1.3 激光探针成分分析技术的优点及其应用

1.4 钒钛综合利用技术的发展以及国内外研究现状

1.5本课题的来源、目的及意义

1.6本文的主要内容

2 激光探针的实验装置及其研究方法

2.1 激光探针的主要设备简介

2.2 激光探针的探测原理及方法

2.3钢铁样品中V、Ti元素的激光探针分析方法

2.4本章小结

3 钒、钛元素激光探针检测参数优化

3.1 前言

3.2 光谱收集角对光谱信号的影响

3.3 激光的离焦量对光谱信号的影响

3.4 激光能量密度对光谱信号的影响

3.5 延迟时间对光谱的影响

3.6 激光输出波长与V、Ti元素光谱的信背比的关系

3.7本章小结

4 钢铁标准样品中V、Ti元素的定性分析研究

4.1 前言

4.2 微量钒、钛元素的激光探针定性分析研究

4.3 保护气对钒、钛元素探测极限的提高研究

4.4本章小结

5 钢铁标准样品中V、Ti元素的定量分析研究

5.1 前言

5.2 常见激光探针定量分析方法简介

5.3 钢铁标准样品中V、Ti元素的内定标法定量分析

5.4本章小结

6全文总结与展望

6.1全文总结

6.2展望

致谢

参考文献