能量色散X射線熒光光譜儀在RoHS檢測中的應(yīng)用

時間：2022-01-24作者：昆山市周市牧亞凱機電設(shè)備商行瀏覽：893

1996年至1998年兩年時間里, 歐洲電氣設(shè)備循環(huán)工業(yè) (ICER-The Industry Council For Electronic Equipment Recycling) 調(diào)查顯示:電子電氣廢棄物的容量正以每年3%-5%的速度增長, 并且電子電氣設(shè)備中使用的一系列的材料和物質(zhì), 對環(huán)境構(gòu)成了破壞性的潛在危險。由此, 電子電氣產(chǎn)品有毒有害物質(zhì)限制使用條例浮出水面, 經(jīng)過歐盟及業(yè)界多年討論和論證, Ro HS指令在2003年2月13日正式公布, 即《歐盟議會和歐盟理事會關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)的2002/95/EC號指令》。其目的在于消除電子電氣產(chǎn)品中的鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚六項物質(zhì), 并規(guī)定了各項指標(biāo)的限值, 即鉛、汞、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚的含量不得過0.1%, 鎘的含量不得過0.01%[1]。2011年新的Ro HS指令 (歐洲議會和歐盟理事會關(guān)于限制某些有害物質(zhì)在電子電氣設(shè)備中使用的2011/65/EU號指令) 出臺, 明確規(guī)定了電子電氣產(chǎn)品的范圍。2015年6月4日, 歐盟官方公報發(fā)布Ro HS2.0修訂指令 (EU) 2015/863, 正式將鄰苯二甲酸二 (2-乙基己基) 酯 (DEHP) 、鄰苯二甲酸甲苯基丁酯 (BBP) 、鄰苯二甲酸二丁基酯 (DBP) 、鄰苯二甲酸二異丁酯 (DIBP) 列入附錄Ⅱ限制物質(zhì)清單中, 規(guī)定各項物質(zhì)的含量不得過0.1%, 至此Ro HS指令共十項管控物質(zhì)。目前, RoHS檢測儀中, X射線熒光光譜儀 (XRF) 作為一種的、低成本、非破壞性的檢測手段, 已被廣泛采用。

1 X射線熒光光譜儀

X射線熒光光譜儀 (XRF) 是一種可以對多元素同時測定的儀器。當(dāng)X射線激發(fā)樣品時, 被測元素原子的內(nèi)層電子發(fā)生能級躍遷而發(fā)出次級X射線 (X-熒光) 。根據(jù)其波長和能量的不同, 分為波長型X射線熒光光譜儀 (WDXRF) 和能量型X射線熒光光譜儀 (EDXRF) 。二者區(qū)別如表1所示[2]。

由表1可以看出, 和波長色散熒光光譜儀相比, 能量色散熒光光譜儀結(jié)構(gòu)簡單, 功率小, 高壓電源及冷卻系統(tǒng)的成本低、壽命長、故障率低、維護量小, 對樣品要求低, 能夠便捷地進行定性、半定量和定量分析。

表1 WDXRF和EDXRF的區(qū)別 下載原表



2 能量色散熒光光譜儀 (EDXRF) 的優(yōu)勢及應(yīng)用

能量色散熒光光譜儀在元素分析上具有很大的優(yōu)點:a) 儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單, 操作簡便, 對環(huán)境要求比較低;b) EDXRF對重金屬元素分析效果好, 在Ro HS檢測中特別適用;c) 可以同時分析幾十種元素, 結(jié)果可一次顯示;d) 對樣品要求低, 制樣簡單, 操作方便;e) 對樣品所含元素定性分析速度快, 測試譜圖直觀, 一目了然;f) 對樣品測試屬于無損測試, 測試樣品后不會改變樣品的任何物理、化學(xué)特性;g) 測試樣品速度快, 一般一個樣品中多個元素的測量只需要1-3分鐘就可測試完成;h) 滿足X熒光光品要求, X熒光可以達到高準(zhǔn)確度測量, 并可以與化學(xué)分析相媲美;i) 樣品分析成本低, 儀器的運行和維護費用接近零費用。

基于EDXRF的上述優(yōu)勢, 其廣泛應(yīng)用于電子、材料、化學(xué)工業(yè)、鋼鐵行業(yè)、礦業(yè)、石油煤炭、環(huán)境、首飾檢測、Ro HS檢測等方面。例如:EDXRF可用來分析銅合金中Cu、Sn、Ni、Zn等元素;可進行磁鐵礦粉中鐵及其雜質(zhì)元素的同時分析;也可對金屬表面鍍層進行鍍層厚度分析;可實現(xiàn)Ro HS中有害物質(zhì)Pb、Cd、Hg、Cr、Br的篩選等。

3 EDXRF在Ro HS檢測中的具體應(yīng)用

Ro HS指令管轄的電子電氣產(chǎn)品類別主要有:大型家用電器、小型家用電器、信息技術(shù)和遠程通訊設(shè)備、消費類設(shè)備、照明設(shè)備、電氣和電子工具、玩具、休閑和運動設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、監(jiān)測和控制設(shè)備包括工業(yè)用監(jiān)測和控制設(shè)備、自動售貨機等[3]。能量色散熒光光譜儀作為一種分析手段, 在實際生產(chǎn)、檢測中有著很大的實用, 已被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查、工業(yè)過程分析、商業(yè)檢測等。

由此可見, 上述各類產(chǎn)品在應(yīng)對Ro HS檢測時中面臨的測試樣品量大, 成本高, 對企業(yè)來說無疑要費時費力。然而EDXRF作為篩選的一種手段, 利用其對產(chǎn)品中各個零部件進行風(fēng)險性評估, 根據(jù)經(jīng)驗判斷出部件是否符合Ro HS規(guī)定, Ro HS檢測的風(fēng)險性評估如表2所示[4]。王成學(xué)[5]等人分析了EDXRF在電動行業(yè)的具體應(yīng)用, 通過對拆分后電動工具的各元件進行EDXRF篩選, 并對每個元件進行風(fēng)險評估, 同時也分析比對了EDXRF與AAS測試數(shù)據(jù), 結(jié)果表明EDXRF作為ROHS篩選的一種手段, 是切實可行的一種方法, 分析速度快, 試樣不需要復(fù)雜的前處理, 對大部分試樣屬于無損檢測。張新[6]等人研究了能量色散X射線熒光光譜儀測定聚合物中的鎘、鉛、汞、鉻、溴, 結(jié)果表明, 利用此法測定聚合物中的有害元素, 準(zhǔn)確可靠, 前處理簡單, 投入成本低, 其檢出限遠定量篩選條件的要求, 檢測結(jié)果令人滿意。李強[7]等人利用能量色散X射線熒光光譜儀測定電子電器銅制品中的微量鉛, 結(jié)果表明, 通過使用單色光作為激發(fā)光源, 降低初級X射線對測試的影響, 能有效提高測試精度, 該方法測得的鉛含量, 其結(jié)果可與原子吸收光譜法相媲美。劉春榮[8]等人利用EDXRF分析了聚合物 (PVC、塑膠等) 、合金 (鐵基、鋁基、銅基等) 、電子元器件 (PCB、電阻、電容器等) 三類樣品的篩選結(jié)果, 結(jié)果表明用EDXRF法做Ro HS檢測能夠達到標(biāo)準(zhǔn)的要求, 減少了工作量, 降低了成本。另外, 對于便攜式的EDXRF, 在Ro HS檢測中也有著很大的應(yīng)用。華麗[9]等人分析了便攜式EDXRF在Ro HS符合性實踐中的應(yīng)用, 結(jié)果表明, 采用便攜式EDXRF對大量電子電氣產(chǎn)品進行初步篩選, 速度快, *化學(xué)制樣, 特別適用于對貴重的、復(fù)雜的電子電氣產(chǎn)品或零部件進行分析, 采用參數(shù)擬合法消除雜元素光譜干擾, 提高檢測靈敏度和精密度。

表2 RoHS檢測中不同材料中限用元素的篩選限值 下載原表



備注:合格 (P) -所有元素的分析結(jié)果都設(shè)定的低限, 則結(jié)果為合格。不合格 (F) -所測元素中某個元素的測試結(jié)果設(shè)定的高限值, 則結(jié)果為不合格。不確定 (X) -所測元素的測試結(jié)果在設(shè)定的低限值和高限值之間, 則結(jié)果為不確定, 需要進行測試。σ-測試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

4 結(jié)語

綜上所述, 能量色散X射線熒光光譜儀 (EDXRF) 具有儀器結(jié)構(gòu)簡單, 功率小, 壽命長、故障率低、維護量小, 對樣品要求低, 分析速度快等優(yōu)點, 在Ro HS檢測中作為初篩的一種手段, 無論是在企業(yè)生產(chǎn)還是商業(yè)檢測中都起舉足輕重的作用, 不僅能夠獲得比較可靠的檢測結(jié)果, 重要的是為企業(yè)和檢測機構(gòu)節(jié)約了成本, 節(jié)省了時間。因此, 能量色散X射線熒光光譜儀 (EDXRF) 是Ro HS檢測中不可或缺的一種手段, 能有效地對樣品進行風(fēng)險性評估, EDXRF在Ro HS檢測中發(fā)揮著巨大的作用。


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• 詞條

  詞條說明

• 煤質(zhì)分析儀

  煤質(zhì)分析儀性能優(yōu)勢l?高效薄窗X光管，指標(biāo)達到**水平l?數(shù)字多道技術(shù)，讓測試快，計數(shù)率達到100000CPS，精度高。分析效果好l?SDD硅漂移探測器，良好的能量線性、能量分辨率和能譜特性，較高的峰背比l?低能X射線激發(fā)待測元素，對Si、P等輕元素激發(fā)效果好l?智能抽真空系統(tǒng)，屏蔽空氣的影響，大幅擴展測試的范圍l?自動穩(wěn)譜裝置保證了儀器

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  有害元素光譜儀儀器作為ROHS分析儀器生產(chǎn)廠家，在保證質(zhì)量和售后服務(wù)的同時，讓客戶得到多的實惠，有害元素光譜儀儀器親民。ROHS分析儀是針對RoHS指令是歐盟(Eu)對進入歐洲市場的電子電氣產(chǎn)品限制使用六種有害物質(zhì)的禁令，指令規(guī)定，輸往歐洲的電子產(chǎn)品及其組件均需對六種有毒成份：鉛（Pb）、汞（H）、鎘（Cd）、六價鉻（Cr6?）、多溴聯(lián)苯（PBBs）、多溴二苯醚（PBDEs）等有害物質(zhì)加

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  ROHS檢測儀故障排除隨著時代的發(fā)展，安全環(huán)保意識在人們的心中越來越重要，所以ROHS檢測儀作為測量有害物質(zhì)的儀器，得到了大家的廣泛應(yīng)用，那大家知道ROHS檢測儀使用中的故障排除嗎？一、數(shù)據(jù)偏差這可能與選擇樣品測量的類型不一樣，還有就是樣品光譜無意中覆蓋一個樣品檢驗，這就使得在結(jié)果上會存在很大的不同，而造成這種情況的原因一般是在測量時出現(xiàn)了錯誤的曲線，或者是有一些錯誤的信息存在，另外還有一點就是樣

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