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《华中科技大学》 2009年
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激光诱导击穿光谱技术对钢铁元素分析的实验研究

杨立飞  
【摘要】:钢材是国民经济的基础原材料,各元素成分对钢种质量都有重要影响,为了满足实际生产应用,需要对钢种质量严格把关,对不同型号钢进行实时、有效的检测,因此分析检测技术至关重要,是确保钢铁质量和性能合格的基本前提。现有的检测方法有的对轻元素检测比较困难,有的需要繁琐的前处理,有的检测周期太长,限制了冶金业的高速化、连续化、大型化发展。 本文对现有钢铁检测仪器、方法的优缺点进行了对比分析,然后提出了一种新的方法——激光诱导击穿光谱法,为实现钢铁快速、多元素同步分析提供了新的途径。 本文首先对激光诱导击穿光谱技术(Laser-inducedbreakdownspectroscopy;LIBS)在钢铁业应用研究的发展历程、应用优势、基本原理进行了详细的阐述。对试验台架的搭建、改进及常用定量分析模型进行了介绍说明,为钢铁的定量分析做准备。 在钢铁的定量分析过程中,测量参数是影响LIBS准确测定的重要因素,为了获得合适的测量参数,针对激光能量、聚焦点到样品表面的距离、延时等进行了多次试验,并对其影响机制进行了理论分析,找到了能够精确测量的实验条件。 在确定合适测量参数后,对304不锈钢、316不锈钢、40Cr钢中的Mn、Cr、Si元素进行了定量分析。对测定精度较低的Si、Mn元素分别采用内标法、多元素数据矫正法削弱了由于环境波动、基体效应对测定结果造成的影响,提高了元素的测定精度,达到了精确测定的目的。 除此之外,利用T8钢种制取了不同晶体组织的钢铁,并分别进行了光谱特性实验研究和相关理论分析。数据结果表明三种组织之间的等离子体特性相差较大,通过增加激光能量和采取合适的延时可以扩大光谱差异,为判断“高温失效”及其“组织相变”提供了重要依据。 最后,对全文进行了总结归纳,对LIBS技术在冶金在线分析领域的应用前景进行了展望和建议。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TG115.33

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王海舟;21世纪冶金分析的若干问题[J];钢铁;2000年01期
2 谢承利;陆继东;李捷;李勇;李鹏艳;林兆祥;;激光诱导煤粉发射光谱的基体效应研究[J];工程热物理学报;2008年02期
3 姚宁娟;陈吉文;杨志军;王海舟;;一种用于冶金炉前快速分析的新仪器——激光诱导击穿光谱仪[J];光谱学与光谱分析;2007年07期
4 袁冬青;周明;刘长隆;言峰;戴娟;任乃飞;;激光感生击穿光谱技术(LIBS)的原理及影响因素[J];光谱学与光谱分析;2008年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓军华;;辉光放电发射光谱法测定电工钢中8种元素[J];鞍钢技术;2011年01期
2 曹红翠;吴启勋;;青海高原地木耳中氨基酸含量的主成分分析[J];安徽农业科学;2009年15期
3 孙海霞;周莲;;大青叶质量的主成分分析和系统聚类分析[J];安徽农业科学;2009年34期
4 晁显玉;曹红翠;;清热类中药微量元素的主成分分析和聚类分析研究[J];安徽农业科学;2010年05期
5 邢雁;朱丽琴;张红艳;;EDTA-乙酸铵浸提ICP-OES法直接测定土壤中的交换性钾钠钙镁锰[J];安徽农业科学;2010年28期
6 赵丽莉;李爱华;辛国省;何立荣;赵万余;;微波密闭消解ICP-AES法测定宁夏枸杞中矿物元素[J];安徽农业科学;2012年05期
7 马靖,陆同兴;振铃光谱技术中腔内光场的涨落计算[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2001年03期
8 唐晓闩,杨锐,郑贤锋,凤尔银,马靖,季学韩,崔执凤;激光烧蚀铝等离子体中离子特性的实验研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2002年02期
9 李慧敏;傅院霞;张先燚;季学韩;凤尔银;崔执凤;;三能级系统的(1+1′+1′)共振电离动力学的理论研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年05期
10 王明锐;袁友明;陶宁丽;;等离子光谱法测定钙镁磷肥中有效磷含量[J];现代农业科技;2012年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王铁栋;刘文清;杜光宇;刘建国;张玉钧;洪顺坤;王敏;方曦;;机动车尾气遥测技术及其产业化研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 崔执凤;张先燚;姚关心;汪小丽;许新胜;郑贤锋;凤尔银;季学韩;郑荣儿;;铅黄铜合金中痕量元素的LIBS研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
3 秦辉;刘辉利;朱义年;李宗宁;;砷测定方法的研究进展[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
4 陈育新;瞿晓钢;冯艳秋;;ICP-AES法测定GH4169G中的B元素分析探讨[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年
5 冯旭;杨桂香;;高分辨率ICP-AES测定氧化钕中的稀土元素[A];第十三届全国稀土化学分析学术研讨会论文集[C];2011年
6 薛全喜;赵学庆;叶锡生;张永生;华恒祺;郑国鑫;肖伟伟;;倍频YAG激光诱导Al等离子体参数的时空分辨诊断[A];第九届全国物理力学学术会议论文集[C];2009年
7 赵勇;;辉光光谱技术在检测中的应用[A];2008年航空试验测试技术峰会论文集[C];2008年
8 崔东艳;孟丽丽;;微波消解氢化物发生ICP-AES法测定铁矿石中痕量砷、锑、铋[A];山东省金属学会理化检验学术委员会理化检验学术交流会论文集[C];2009年
9 王向阳;付兰征;荆新艳;;氢氟酸溶解ICP-AES法测定硅锰合金中的硅[A];山东省金属学会理化检验学术委员会理化检验学术交流会论文集[C];2009年
10 高卓成;刘岱松;林晓红;罗晓玲;于海英;;钢铁企业含铁尘灰常见组分检验方法研究与应用[A];山东省金属学会理化检验学术委员会理化检验学术交流会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵翔;激光驱动飞片点火设计技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 孔继周;几种纳米粉末与纳米复合薄膜的制备及其光催化和磁性能的研究[D];南京大学;2011年
3 吴立志;激光驱动金属飞片冲击起爆技术研究[D];南京理工大学;2010年
4 姚顺春;激光诱导击穿光谱技术在电站运行诊断中的应用研究[D];华南理工大学;2011年
5 石里男;焊接电弧引燃过程的机理分析[D];北京工业大学;2011年
6 陈红波;ZrB_2基超高温陶瓷材料催化/氧化性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 高楠;调谐二极管激光吸收光谱中的若干关键技术研究[D];天津大学;2012年
8 刘相梅;容性耦合硅烷放电中纳米尺度尘埃颗粒生长机制及输运过程模拟[D];大连理工大学;2011年
9 凤艳艳;几种稀土原子离子的能级自然辐射寿命测量研究[D];吉林大学;2012年
10 刘贵昂;类金刚石薄膜a-SiC:H薄膜及环境因素对其结构与特性的影响[D];西南交通大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范子嘉;长脉冲激光与金属相互作用的热分析[D];长春理工大学;2010年
2 钮庆良;时间分辨光谱技术在免疫分析中的应用[D];长春理工大学;2010年
3 李晓龙;海面溢油机载多通道激光雷达系统硬件设计与实验[D];中国海洋大学;2010年
4 任红英;纳米Si-HAP分离富集—原子吸收法测定痕量铅、铬、镉的研究与应用[D];湘潭大学;2010年
5 李改云;纳米SiO_2分离富集—原子吸收法测定环境水样中痕量银和钯的研究[D];湘潭大学;2010年
6 任伟伟;原油荧光光谱特性及分析技术研究[D];中国海洋大学;2010年
7 刘玲娜;超声波辅助萃取菜籽磷脂酰胆碱的研究[D];河南工业大学;2010年
8 李鸣;Sm原子束缚态及自电离态光谱的研究[D];天津理工大学;2010年
9 王兴伟;拉曼光谱用于胃癌诊断技术的研究[D];沈阳理工大学;2010年
10 张晓萍;马油中生物活性成分的研究[D];新疆农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 余亮英,陆继东,陈文,吴戈,沈凯,冯伟;Analysis of Pulverized Coal by Laser-Induced Breakdown Spectroscopy[J];Plasma Science & Technology;2005年05期
2 王海舟;;钢铁生产过程成分控制分析概况[J];钢铁;1987年02期
3 赵书瑞,陈金忠,魏艳红,郭庆林;激光诱导等离子体的实验研究及其在光谱分析中的应用[J];光谱学与光谱分析;2004年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张亚增,杜先智,王丽君,翟林桦,方开源,彭德应;激光诱导非晶Fe_(81.5)P_(18.4)Yb_(0.1)合金的结构相变[J];阜阳师范学院学报(自然科学版);1994年02期
2 张国庆,姚素薇,刘冰,郭鹤桐,龚正烈;半导体硅上激光诱导选择性电镀铜[J];应用化学;1997年01期
3 ;激光诱导放电加工法[J];激光与光电子学进展;1994年10期
4 马明生,韩慧婉,刘国诠;激光诱导荧光检测器──一种高灵敏度的高效液相色谱和毛细管电泳检测器[J];色谱;1995年04期
5 刘立兵,赵毅,李明辉,潘伟;激光诱导化学沉积三维加工技术[J];应用激光;2002年02期
6 刘建国,陈存华,郑家燊;CO_2激光诱导液相局域沉积技术的探讨[J];中国激光;2003年09期
7 胡继明 ,陈观铨 ,曾云鹗;激光诱导荧光光谱分析法研究——Ⅴ.Dy-TFA-TOPO-Tween-20的荧光特性及应用[J];应用化学;1990年04期
8 黄妙良,林建明;非金属材料表面激光诱导化学局域镀覆金属(铜、镍)的研究[J];激光与光电子学进展;1998年01期
9 张抗战,卢平和,秦启宗;1064nm脉冲激光诱导Cl_2对GaAs(100)表面蚀刻反应动力学[J];化学物理学报;1993年05期
10 吴天祥,刘新鹏;激光诱导1,2-EDC裂解制取VCM[J];现代化工;1994年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵全忠;林耿;邱建荣;;飞秒激光诱导透明材料折射率变化进展(英文)[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
2 李庆;伏再喜;王莉;徐丽;吕良宏;张先燚;季学韩;崔执凤;;固体样品的飞秒双脉冲激光诱导击穿光谱研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
3 王春龙;刘建国;赵南京;石焕;鲁翠萍;刘立拓;马明俊;章炜;陈东;张玉钧;刘文清;;基于激光诱导击穿光谱技术的水中Cu元素检测[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
4 曹泉;郭亚辉;周晓东;胡继明;;微流控芯片中的激光诱导热透镜检测系统的构建[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
5 唐敏;方群;;激光诱导荧光检测微流控芯片毛细管电泳分离多肽的研究[A];第二届全国微全分析系统学术会议论文摘要集[C];2004年
6 段忆翔;;激光诱导原子荧光光谱技术及其应用[A];中国地质科学院南京地质矿产研究所文集(40)[C];1989年
7 宁日波;;激光诱导Cu等离子体的发射光谱研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 吴涛;王新兵;饶志明;唐建;;脉冲CO_2激光诱导锡等离子体光谱观测[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年
9 王琦;梁云仙;陈兴龙;王静鸽;杨阳;倪志波;董凤忠;;预烧蚀双脉冲激光诱导Fe等离子体发射光谱的实验研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
10 张先燚;冯源;郑贤锋;凤尔银;季学韩;崔执凤;;Pb(NO_3)_2水溶液中Pb元素的激光诱导击穿光谱的实验研究[A];第二届重金属污染监测风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2008年
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1 生焰明 李玉成;巧用激光诱导治疗视网膜静脉阻塞[N];健康报;2004年
2 阎红;国家科技奖大连摘“六星”[N];大连日报;2008年
3 于靖;光学科技离不开计量[N];中国质量报;2003年
4 ;穿透的魅力:激光内雕[N];电脑报;2004年
5 本报记者 余戈;光谱技术识破赝品[N];北京科技报;2004年
6 ;催化基础国家重点实验室[N];中国化工报;2003年
7 马金福;提升装备竞争力需“三套车”[N];中国化工报;2005年
8 张卫东;管幕—箱涵推进法在上海首次应用[N];中华建筑报;2008年
9 丁兆平;中药鉴别中药质量控制统统用光谱技术[N];中国中医药报;2000年
10 本报驻美国记者 毛黎;为地球上的“太阳”点火[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张宏超;纳秒激光诱导空气等离子体光学诊断与机理分析[D];南京理工大学;2009年
2 李明;高功率激光诱导液体介质产生等离子体的理论研究和实验测试[D];南京理工大学;2011年
3 姚顺春;激光诱导击穿光谱技术在电站运行诊断中的应用研究[D];华南理工大学;2011年
4 黄永光;飞秒激光诱导金属表面微纳米结构的基础研究[D];北京工业大学;2010年
5 刘霖;激光腐蚀/刻蚀技术研究[D];电子科技大学;2009年
6 郭娟;激光诱导的GaAs和GaN等离子体特性研究[D];山东师范大学;2010年
7 李捷;应用激光诱导击穿光谱进行煤质测量的机理研究[D];华中科技大学;2010年
8 郭连波;激光诱导击穿光谱中的等离子体发射光谱增强方法研究[D];华中科技大学;2012年
9 李桦;毛细管电泳分离检测某些疾病特征性物质和手性药物研究[D];武汉大学;2004年
10 白书战;基于激光诱导光谱技术的发动机缸内燃料浓度和温度分布的试验研究[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨立飞;激光诱导击穿光谱技术对钢铁元素分析的实验研究[D];华中科技大学;2009年
2 李秋连;激光诱导击穿光谱应用于柑橘和土壤中金属元素检测的分析研究[D];江西农业大学;2011年
3 李铁强;激光诱导击穿光谱仪及应用[D];杭州电子科技大学;2011年
4 李鹏艳;激光诱导击穿光谱技术应用于烟气中重金属元素的定性分析[D];华中科技大学;2009年
5 李鹏艳;激光诱导击穿光谱技术应用于烟气中重金属元素的定性分析[D];华中科技大学;2009年
6 陈凯;基于激光诱导击穿光谱的复混肥成分分析研究[D];华南理工大学;2011年
7 赵芳;油漆中痕量重金属元素的激光诱导击穿光谱定量分析技术研究[D];华南理工大学;2010年
8 陈晟昊;激光诱导击穿光谱技术在蔬菜元素检测中的应用研究[D];延边大学;2010年
9 潘圣华;激光诱导击穿光谱应用于金属特性分析研究[D];华南理工大学;2010年
10 马爽;激光诱导击穿光谱用于杨树叶片成分分析[D];长春理工大学;2011年
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