【XRF】金屬材料有害物質管控的分析條件選擇
隨著WEEE、RoHS 2等環保法規不斷提升，製造業者在產品開發階段即需全面掌握材料中的鉛（Pb）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、汞（Hg）與溴（Br）等有害物質含量，同時針對各類金屬材料中的元素濃度進行確認。X射線螢光分析儀（XRF）因具備快速、非破壞性及支援多元素同時分析的優勢，現已成為產線與實驗室的標準配置工具。
XRF上的實際應用與條件考量
選擇適當的分析條件是確保XRF定量精度的核心。其中「標準物質」的選用與樣品形狀、濃度階層的對應息息相關。以日立EA series等儀器為例，可搭配下列標準樣品進行分析：
- 銅與錫合金：通常用於焊錫或外殼材料中，分析鉛（Pb）、鋅（Zn）時需使用多階濃度標準樣品，以建構準確的校正曲線。
| 銅合金 C36000 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 元素 | 標準值 wt% | 分析值 wt% | ||
| 鐵（Fe） | 0.117 | 0.1179 | ||
| 鉛（Pb） | 2.77 | 2.7755 | ||
| 錫（Sn） | 0.15 | 0.1520 | ||
| 鋅（Zn） | 35.7 | 35.7387 | ||
| 錫合金含鉛 NF-56-6 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 元素 | 標準值 wt% | 分析值 wt% | ||
| 鉛（Pb） | 0.024 | 0.0262 | ||
| 銅（Cu） | 0.8 | 0.8789 | ||
| 銀（Ag） | 4.24 | 4.1722 | ||
| 鉍（B i） | 0.096 | 0.0987 | ||
- 鋼鐵材質：部分鋼鐵材質中含有鋁（Al）、矽（Si）等輕元素產生譜線干擾，建議使用具備SDD偵測器的高解析度機種（如：EA1400）並搭配濾波片減少背景噪訊。
| 鋼合金 N06625 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 元素 | 標準值 wt% | 分析值 wt% | ||
| 鋁（Al） | 0.147 | 0.1214 | ||
| 鉻（Cr） | 21.89 | 21.8826 | ||
| 銅（Cu） | 0.15 | 0.1641 | ||
| 鐵（Fe） | 3.76 | 3.751 | ||
| 錳（Mn） | 0.094 | 0.1188 | ||
| 鉬（Mo） | 9.11 | 9.0778 | ||
| 鈮（Nb） | 3.53 | 3.5195 | ||
| 鎳（Ni） | 60.72 | 60.3894 | ||
| 矽（Si） | 0.106 | 0.0974 | ||
| 鈦（Ti） | 0.27 | 0.2676 | ||
- 鋁合金材質：對於鋁（Al）與鎂（Mg）元素的定量，建議使用具備真空功能的高解析度機種（如：EA1400加抽真空）達到最好的檢測效果。針對鋁合金樣品也有針對有害物質元素檢測的標準品來進行檢測。
| 鋁合金 6061 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 元素 | 標準值 wt% | 分析值 wt% | ||
| 鎂（Mg） | 0.896 | 0.8993 | ||
| 鐵（Fe ） | 0.4 | 0.3995 | ||
| 鉻（Cr ） | 0.254 | 0.2529 | ||
| 銅（Cu ） | 0.247 | 0.2489 | ||
| 錳（Mn） | 0.106 | 0.1077 | ||
| 矽（ S i ） | 0.71 | 0.7121 | ||
| 鋅（Zn ） | 0.101 | 0.1021 | ||
| 鋁（ Al ） | 97.048 | 97.0402 | ||
| 鋁合金有害物質標準品（一） | ||||
|---|---|---|---|---|
| 元素 | 標準值 wt% | 分析值 wt% | ||
| 鉛（Pb） | 0.101 | 0.1015 | ||
| 鎘（Cd） | 0.008 | 0.0078 | ||
| 鉻（Cr ） | 0.096 | 0.0953 | ||
| 鋁合金有害物質標準品（二） | ||||
|---|---|---|---|---|
| 元素 | 標準值 wt% | 分析值 wt% | ||
| 鉛（Pb） | 0.0464 | 0.0478 | ||
| 鎘（Cd） | 0.0119 | 0.0123 | ||
| 鉻（Cr ） | 0.0220 | 0.0224 | ||
- 標準樣品的搭配與管理：標準物質應選用與實際樣品材質一致，並定期檢查保存狀況，避免因老化或污染影響結果。建議每年校正二次，搭配嘉富億對XRF儀器的專業服務，可有效掌握數據變異。
XRF（X射線螢光分析）儀器雖操作簡單，但若要實現可靠的定量精度，關鍵在於建立「針對性」的分析條件，包括樣品材質、標準物質種類、厚度與幾何形狀、測定時間及激發條件（如：管電壓、濾波片）等。
常見金屬材料的設定要點：針對不同材料與法規要求，妥善配置對應的XRF標準物質與分析條件，是確保檢測結果具代表性與合規性的基礎。企業若能有效運用嘉富億提供的標準物質方案，並結合日立EA Series等高性能桌上型XRF儀器，即可大幅提升品質管控效率與強化法規應對能力。
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