【XRF】鍍層對樣品測量成份的影響
進行鍍層的目的
鍍層廣泛用於各種金屬類製品上，以電子、半導體、金屬加工業及首飾業最為常見。產品會依照功能或外觀等方面上的需求，進行不同種類的鍍層處理。例如透過鍍鎳、鋅來防鏽、鍍金可以耐腐蝕……等。因此在操作XRF時也有很高的機率會接觸到含有鍍層的樣品，以下將會介紹鍍層是否會對樣品在進行成份分析或有害物質時的結果造成影響。
圖一、不鏽鋼鍍金樣品
XRF測量上會遇到的問題
XRF在進行成份分析及有害物質測量時，測量對象以單一均質樣品最為理想，但經過鍍層處理後，樣品變成底材與鍍層的複合結構，在測量時就會造成相應的影響，導致最終呈現的結果與樣品的實際情況有所差異。
之所以會有影響，是因為X光從外部照射樣品，表面所接收到的X光強度較高。越往內部，X光的強度會逐漸降低，導致鍍層部分接收到的強度較高、底材部分則較低。但儀器是以接受到訊號為單一樣品的前提下進行計算，所以可能會導致測量鍍層樣品時，濃度佔比會呈現鍍層部分高、底材部分低的狀況（如圖二）。
圖二、相同材料在鍍層處理前後的訊號釋出差異
測試結果驗證
以無限厚（*註一）的鎳錫合金（鎳30%、錫70%）為底材，配合鉻鍍層標準品（含鐵，厚度為1.01μm）進行檢測（測量能譜如圖三、結果如表一）。
圖三、相同樣品在經過鍍層處理前後，底材元素訊號的強度差異
| 元素 鎳錫合金 |
單位 wt% |
元素 鎳錫鍍鉻 |
單位 wt% |
| 鎳 | 31 | 鎳 | 14 |
| 錫 | 69 | 錫 | 25 |
| 鉻 | 29 | ||
| 鐵 | 32 |
表一、相同材料在鍍層處理前後的成分測量差異
可以從結果中發現，即便鍍層厚度僅有1.01μm，XRF在進行成份測量時，也會因此發生明顯的結果差異。
總結
透過測試，可以得知鍍層是怎麼樣影響樣品的測量結果。除了成份分析會有異常外，也會發生鍍層部分的佔比被放得太大，導致該部分的有害物質因誤判而超標、或底材部份因訊號被鍍層遮蔽，導致該部分的有害物質濃度沒辦法被正常檢出。
為了避免上述情況，依照正常測量手法進行前處理，將鍍層與底材分別測量才能獲得有效且正確的測量結果。
*註一：無限厚意指樣品厚度已達到X光可穿透的極限，因此即使繼續增加厚度，樣品的訊號也不會變得更強。
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