熱處理過(guò)程中使用氫氣(H?)作為保護(hù)氣體或還原氣體時(shí),氫氣的純度對(duì)工藝質(zhì)量、產(chǎn)品性能和設(shè)備安全具有重要影響。因此, 氫氣雜質(zhì)檢測(cè) 是熱處理工藝中不可或缺的一環(huán)。 一、為什么需要檢測(cè)氫氣中的雜質(zhì)? 在熱處理中,氫氣常用于: 退火 :改善材料組織結(jié)構(gòu) 淬火 :控制冷卻速度 滲碳/氮化 :提供還原性氣氛 燒結(jié) :防止氧化 若氫氣中含有雜質(zhì)(如氧氣、水分、氮?dú)狻?、二氧化碳、甲 等),導(dǎo)致以下問(wèn)題: | 雜質(zhì) | 影響 | | | | | 氧氣(O?) | 易燃易爆,引起爆炸;與金屬反應(yīng)導(dǎo)致氧化 | | 水分(H?O) | 引起金屬腐蝕、降低材料強(qiáng)度 | | 氮?dú)猓∟?) | 稀釋氫氣濃度,影響還原效果 | | (CO) | 參與不完全燃燒,產(chǎn)生有毒氣體 | | 二氧化碳(CO?) | 酸性氣體,腐蝕設(shè)備 | | 甲 (CH?) | 不可燃?xì)怏w,降低氫氣純度 | 二、氫氣雜質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目 常見(jiàn)的氫氣雜質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目包括: | 檢測(cè)項(xiàng)目 | 含量范圍(ppm) | 測(cè)量方法 | | | | | | 氧氣(O?) | ≤10 ppm | 氣相色譜法(GC)、電化學(xué)傳感器 | | 水分(H?O) | ≤10 ppm | 露點(diǎn)儀、電解法、卡爾費(fèi)休滴定 | | 氮?dú)猓∟?) | ≤50 ppm | 氣相色譜法(GC) | | (CO) | ≤5 ppm | 氣相色譜法(GC)、紅外吸收法 | | 二氧化碳(CO?) | ≤5 ppm | 氣相色譜法(GC)、非分散紅外法 | | 甲 (CH?) | ≤10 ppm | 氣相色譜法(GC) | | 其他烴類(C?H?, C?H?等) | ≤5 ppm | 氣相色譜法(GC) | 三、檢測(cè)方法
氣相色譜法(GC) 原理:利用不同氣體組分在色譜柱中的分離特性進(jìn)行分析。 優(yōu)點(diǎn):、可同時(shí)檢測(cè)多種氣體。 常用檢測(cè)器: TCD(熱導(dǎo)檢測(cè)器) FID(火焰離子化檢測(cè)器) ECD(電子捕獲檢測(cè)器)
2. 露點(diǎn)儀 用于測(cè)量氫氣中的水分含量(以露點(diǎn)溫度表示)。 常見(jiàn)類型:鏡面冷凝式、阻抗式、半導(dǎo)體式。
3. 電化學(xué)傳感器 適用于快速檢測(cè)氧氣、 等氣體。 優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)快、成本低。