固體中氧分析原理

氧在固態鋼中的溶解度很小，大部分以氧化物形式存在，如 AL2O3、SiO2、MnO、FeO、TiO2、Cr2O3、MgO、ZrO2、CaO、Fe2O3、Fe3O4。這些氧化物夾雜很少以簡單氧化物形式存在，常以各種復雜氧化物形式存在，如

MnO-SiO2-Al2O3系氧化物，含有鋼玉、石英、錳尖晶石等；FexMn1-xO-SiO2-Al2O3氧化物，含有鐵尖晶石；MgO-SiO2-Al2O3 系氧化物和 CaO-SiO2-Al2O3 系氧化物。這些非金屬夾雜會導致鋼的機械性能（如張力、延展性、硬度和疲勞性）、物理性能（如密度、熱膨脹性和比熱容）、抗腐蝕性(濕度和高溫)和可焊接性顯著下降。氧的檢測通過紅外分析器來完成。紅外分析器由紅外光源發出穩定的光信號，經過切光器，調制為光脈沖（交流光信號），交替通過氣室的不同測量池，被檢測器吸收。當測量池通入零氣時，儀器的輸出信號為零。當測量池中通入被測氣時，測量池中的輻射能量被相應吸收，經放大器后便產生一個與被測氣濃度成某種函數關系的電壓信號，該微量信號經放大處理輸出到計算機的數據采集板，經計算機軟件采集、處理、積分、運算，得到被測樣品所含氧的質量分數。

氧氮氫分析儀的現狀

20 世紀 70 年代中期已有一代脈沖－色譜熱導氧氮聯測儀商品儀器，80 年代出現第二代配置微機的脈沖－紅外熱導氧氮聯測儀商品儀器，90 年代初第三代配置計算機的脈沖－紅外熱導氧氮聯測儀商品儀器問世，90 年代末又出現給第二代商品儀器配置計算機的改進型的脈沖－紅外熱導氧氮聯測儀商品儀器。目前，在國外氧氮儀的市場上，美國力可公司、日本崛廠、德國埃爾特公司的產品占據著主要地位。國內從二十世紀 70 年代引進美國儀器開始，到 90 年代德國儀器進入，至今 30 多年的時間中，由于缺少自己的產品，氧氮儀市場一直被這三家公司所壟斷。20 世紀 70 年代1開始至 80 年代初，有些科研院所與分析儀器廠合作，開發研制了脈沖氣相色譜氫氧聯測儀，但尚未得到推廣應用。而脈沖－紅外熱導氧氮聯測儀則市場上沒有國產的商品儀器，國內各單位尚未開展該類儀器的研制工作。80年代 鋼鐵研究總院研制出了 DCY-I 脈沖熱導氮測定儀，后續北京納克分析儀器有限公司開發研制了 O-3000 氧氮分析儀， 大量投放市場，逐漸打破國外的壟斷。

脈沖熔融-紅外吸收光譜法測定鐵合金粉末中氧

鐵合金主要用于鋼鐵冶煉， 根據煉鋼需要，按合金元素含量或含碳高低規定許多等

級，并嚴格限定氧等雜質的含量。 采用脈沖熔融-紅外吸收光譜法， 利用氧分析儀，考察了不同的鐵合金中氧的釋放情況，通過對助熔劑、分析功率等分析條件的優化，實現了對不同鐵合金中氧元素含量的快速測定，

分析穩定性良好 ，結果標準偏差分別為

RSD=2.24%(n=7)， RSD=1.62%(n=7)，能很好的滿足生產需要。

氧氮氫分析儀采用脈沖加熱熔融-惰氣保護還原—熱導紅外檢測原理，可應用于粉末及粉末制品中的氧、氮、氫元素含量測定。用紅外吸收法測定氧，熱導法測定氮和氫。粉末中較高氧含量會降低壓制性能、壓坯強度和燒結制品的力學性能，但對于一些特殊材料一定的氧含量會提高材料的性能，因此對于不同氧含量的準確測定在粉末冶金行業有著重要的意義，不僅可以提高產品的性能而且對改善制造工藝提出了重要的質量控制依據。