XRF是什麼?
XRF 分析是一種無損分析方法,透過測量 X 射線激發樣品所產生的元素特有的特徵螢光輻射來確定元素濃度。
XRF的目的
目的是非破壞性地驗證材料特性、對合金進行分類,並在限用物質調查中提供初步篩選。
XRF適用於哪些產品?
- 金屬合金分選
- 塗層厚度和成分
- 限用物質篩檢
- 廢料和回收材料
XRF應用於哪些行業?
與XRF相關的標準
- ASTM E1621
- ASTM E572
- ISO 3497
- IEC 62321-3-1
XRF的測試條件
- 勵磁
- 以 X 射線管激發樣本
- 測量模式
- 能量色散 (EDXRF) 或波長色散 (WDXRF)
- 校准
- 使用基質匹配參考材料進行校準
- 測量持續時間
- 根據元素和靈敏度要求,從幾秒到幾分鐘
XRF的測試設備
- EDXRF 或 WDXRF 光譜儀
- 認證參考物質集
- 樣本架和麵罩
- 塗層厚度測量模組
XRF的樣品要求
- 表面必須平整、清潔且均勻
- 必須了解基材才能進行塗層測量
- 試樣厚度必須滿足無限厚度條件
- 粉末樣品可以轉化為壓制顆粒
XRF的測試時程
每次測量的分鐘數;簡而言之,以及標本製備。
XRF的測試程序
- 1該儀器透過參考材料進行驗證。
- 2清潔並定位樣品表面。
- 3選擇適當的校準程序。
- 4收集光譜。
- 5計算元素濃度或塗層厚度。
XRF的允收準則
驗收標準是材料標準或限用物質法規中給出的限值。
結果評估
XRF 對於輕元素(碳、硫、氮)不可靠; OES 或燃燒方法用於這些元素。在限用物質篩檢中,XRF 是一種分類工具;接近極限值的結果必須透過實驗室方法確認。
XRF測試報告
- 適用標準
- 儀器與校準
- 標本鑑定
- 元素濃度或塗層厚度
- 測量不確定度
認證
EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證,根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。
是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準;由於認證是基於方法的,因此範圍在報價階段以書面形式確認。
範圍和授權相關規定
- RoHS (2011/65/EU) 預篩選
- 材料產品標準
使用該方法的頁面
金屬與冶金測試 — 此測試領域涵蓋哪些內容?
以下段落說明 XRF 測試所屬的領域;此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。
金屬與冶金測試決定金屬或焊接接頭能承受的負載、破壞方式及內部結構。此族群的結果通常不是針對產品本身,而是針對材料的身分:鋼材是否真為所宣稱的等級、焊縫是否具備設計所預期的強度、鑄件是否含有不可接受的內部缺陷?
此領域的實務重要性源自一項事實:金屬零件很少是漸進式損壞的。塑膠零件會變形、老化、開裂,通常會有預兆。相對地,焊縫或緊固件往往在毫無預警下斷裂——尤其涉及疲勞與脆性斷裂時。因此在壓力設備、起重設備、結構鋼與管線等領域,材料測試是法規的要求,而非設計上的選擇。
此族群結合三類方法群組,各自回答不同的問題。機械測試量化材料在負載下的行為。非破壞性檢測在不損壞零件的情況下尋找缺陷。金相分析與化學分析則解釋材料為何呈現該行為——透過晶粒結構、相分布、夾雜物含量與合金成分來說明。
這些測試的允收標準幾乎從不來自測試標準本身,這正是理解此領域的關鍵。測試標準說明如何進行量測;可接受的數值則來自產品標準、材料等級或製造規範。ISO 6892-1 說明如何進行拉伸試驗;EN 10025 則說明該鋼材應具備多少 MPa 的降伏強度。閱讀報告時,判斷依據的是哪一項產品標準至關重要。
取樣在此領域是結果不可分割的一部分。取自同一爐次的兩個試片,可能因取樣方向與位置不同而得出不同數值;在軋製產品中,平行與垂直於軋延方向的試片會產生不同結果。因此產品標準也規範取樣位置與方向,報告必須記載此資訊。
此領域的方法群組
機械測試
拉伸、壓縮、彎曲、缺口衝擊(夏比)、硬度(布氏、維氏、洛氏)、疲勞、潛變與破壞韌性。這些以數值形式呈現材料在負載下的行為。
非破壞性檢測
射線檢測、超音波檢測、滲透檢測、磁粒檢測與目視檢測。在不損壞零件的情況下尋找表面與內部缺陷,是焊接製造不可或缺的步驟。
金相分析
試片製備、蝕刻與顯微檢驗。評估晶粒尺寸、相分布、夾雜物含量、滲碳深度與焊接熱影響區。
化學分析
以光學發射光譜儀與濕式化學驗證合金成分;材料等級的確認即透過此步驟完成。
腐蝕行為
鹽霧、孔蝕與縫隙腐蝕、晶間腐蝕測試。在不鏽鋼中,這些可作為熱處理品質的指標。
此領域常見混淆之處
- 材料證書(如 EN 10204 3.1)並非測試報告,而是製造商的聲明。在關鍵應用中會進行獨立驗證,兩者不應混淆。
- ASTM 與 ISO 拉伸試驗量測相同的物理量,但採用不同的試片幾何形狀;結果不被視為直接等同,實際採用哪一種以規格書要求為準。
- 硬度與強度之間的換算表僅為近似值。以硬度推算降伏強度不足以作為材料允收的充分證據。
- 在非破壞性檢測中,「未發現缺陷」並不代表沒有缺陷;可能存在低於該方法偵測極限的缺陷。報告必須註明所用方法與靈敏度等級。
- 焊縫合格並不代表焊工或焊接程序已獲得資格認證;兩者是各自獨立的過程。
這些結果支持哪些決策
- 驗證材料證書並允收進廠材料
- 焊接製造核准;焊工與焊接程序資格認證
- 壓力設備與結構構件的製造管制
- 故障分析與現場損壞根本原因判定
- 驗證熱處理與表面處理製程
相關測試
關於XRF的常見問題
可以使用 XRF 來認證 RoHS 合規性嗎?
XRF 是一種篩選工具。接近極限值的結果必須透過 IEC 62321 系列中的實驗室方法進行確認。













