【應用技術】日立XRF生力軍EA1400在合金材料上的應用
日本日立Hitachi的 EA1400 自發表以來，其精度高、應用廣、操作便利的功能特性，迅速受到各大廠商的青睞，是目前功能最齊全的XRF設備。
EA1400採用日立高新科技的最新專利SDD檢測器，分析精度與速度比過往機種提升至少兩倍，除了可以更精準測量RoHS有害物質之外，在檢測鎂鋁等輕金屬合金成分上更是一大利器；搭配儀器的合金比對功能，對於測試合金材料更是如虎添翼。
在此，特別針對XRF較難檢測的輕元素與合金比對功能加以介紹，提供大家在分析上一個新選擇。
對輕元素高靈敏度的測試
在合金中，矽（Si）是一種很重要的元素。在鋼中加入矽可以增加其硬度、抗腐蝕性、耐酸性，但若添加較多（超過3%），其可塑性和韌性就會降低；而在鑄造鋁合金中，矽可以增加其高溫的流動性、減少收縮性、減少熱裂、提高耐磨率，但若添加超過14%的矽，則會使得其切削變得困難。因此，監測合金中的矽的比例是否正確就變得很重要。
一般在XRF中，輕元素（Mg、Al、Si、P）是較不容易檢測準確的，EA1400因搭配超高計數率的新型SDD檢測器，加上日立獨到的演算法，使測量輕元素可以更加的準確與穩定。以下面客戶的例子來看，測量合金中的Si含量，測量三次結果再現性極佳，變異係數（CV）非常低，代表檢測輕元素矽時，有相當好的性能表現，且該數值也非常接近Spark所打出來的數值。
| 元素 | 1st | 2nd | 3rd | CV | Spark平均數值 |
|---|---|---|---|---|---|
| Si | 7.9049 (wt%) | 7.9094 (wt%) | 7.9059 (wt%) | 0.03% | 8.05 |
便利的合金比對功能
以不鏽鋼為例，不鏽鋼是一種合金鋼，其主要成分為鐵、鉻、鎳、錳、鉬，依照各元素的比例不同而產生不同的牌號。這些牌號依機械性質、耐腐蝕性、表面加工而有價格上的差異，如201防鏽效果較差所以價格低廉；304用途最廣，在一般工業、容器、家具裝飾皆會使用；316耐腐蝕性佳，但價格偏高多使用在醫療業；430價格較低可以做為304替代品，但長期使用易生鏽。
| 200系列 | 300系列 | 400系列 | |
|---|---|---|---|
| 鉻Cr | 16～19% | 15～26% | 11～32% |
| 鎳Ni | 3.5～6% | 6～28% | 0～0.6% |
| 錳Mn | 5.5～10% | 2%以下 | 1%以下 |
| 鉬Mo | - | 0.5～7% | 0～2.5% |
一般無法直接從外觀區分出不鏽鋼的型號，如果供應商發貨不確實，使用不對的牌號進行生產，可能會導致產品出現問題進而損壞商譽，如過去曾有不肖廠商將熱水器的排氣管以202不鏽鋼替代304不鏽鋼來製造熱水器排氣管，至導致排氣管除了容易鏽蝕外，更有可能導致一氧化碳無法排出室外，造成危險。
要檢測不鏽鋼的牌號，就要從不鏽鋼的元素成分下手。根據標準局的 不銹鋼產品（200系及304）簡易判定之研究 ，大致上可分為磁性法、電解檢測法、溶出檢測法、放電發光光譜分析法。但這些方法有的只能分辨有無磁性（磁性法），有些只能針對單一元素（電解鑑測法、溶出測驗法），而如放電發光光譜分析法則會破壞標準品。若要想完整地比對每種元素，又不要破壞樣品，便可以透過EA1400的合金快速比對功能，先建立不鏽鋼標準品，就可於入料檢查時快速確認供應商是否確實發貨。
| 磁性法 | 電解檢測法 | 溶出測驗法 | 放電發光光譜法 | XRF（EA1400） |
|---|---|---|---|---|
| 僅能辨識有磁性與無磁性的不鏽鋼牌號 | 利用錳含量來分辨牌號，但須使用硫酸較危險 | 利用錳含量來分辨牌號 | 利用高壓放電分析材料光譜並與標準品比對得知元素含量，會使樣品損耗 | 可快速比對樣品元素與標準品是否相同，且為非破壞式檢測 |
應用廣、操作便利
XRF從因應歐盟的RoHS有害重金屬物質指令開始，在產業界被廣泛地應用在品管的快速檢測上。隨著使用者產品愈來愈多元化，對於XRF機台檢測應用的需求也愈來愈廣，包括電鍍膜厚檢測、材質分析、土壤檢測、成分鑑定、CPSIA要求…等等，儀器也隨著使用者的需求，不斷提高精度、強化檢測能力，達到一台機台能多元應用的目的。
日立新一代的EA1400推出不久，已經獲得許多國際大廠指定採用。嘉富億作為日立在台灣的代理商，為了有效服務客戶，備有各式展示機台，隨時提供客戶進行測試及驗證服務；相關的產品訊息，歡迎上嘉富億的產品官網，或來電洽詢，由專人為您提供詳細的產品介紹。
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