GBT 13747.22-2017 锆及锆合金化学分析方法 第22部分：氧量和氮量的测定 惰气熔融红外吸收法热导法

摘要

本文基于GB/T 13747.22-2017标准，探讨了锆及锆合金中氧量和氮量测定的方法，重点介绍惰气熔融红外吸收法与热导法的技术原理、操作流程及其在实际应用中的优势与局限性。

引言

锆及锆合金因其优异的耐腐蚀性和高温性能，在核工业、航空航天等领域具有重要应用价值。然而，氧和氮作为杂质元素，对其力学性能和加工性能有着显著影响。因此，准确测定锆及锆合金中的氧含量和氮含量是确保材料质量的关键步骤之一。本研究旨在通过惰气熔融红外吸收法与热导法，提供一种高效、精确的检测手段。

方法概述

• 惰气熔融红外吸收法
• 利用惰性气体（如氦气）将样品加热至高温，使氧和氮从样品中释放出来。
• 释放出的气体通过红外传感器进行定量分析，从而计算氧和氮的含量。
• 热导法
• 通过热导池检测气体中氧和氮的浓度变化。
• 该方法依赖于不同气体的热导率差异，实现对氧和氮的分别测定。

技术原理

两种方法均基于物理化学原理，通过高温熔融或气体分离技术实现氧和氮的释放与检测。惰气熔融红外吸收法利用红外光谱的特异性吸收特性，能够快速、准确地测定氧和氮的含量；而热导法则通过测量气体导热系数的变化来间接推算氧和氮的比例。

实验结果与讨论

通过对多种锆及锆合金样品的测试，发现惰气熔融红外吸收法在检测精度上优于热导法，尤其适用于微量氧和氮的测定。然而，热导法因其设备简单、成本低廉，在特定应用场景下仍具有一定的实用价值。

结论

综上所述，惰气熔融红外吸收法与热导法均为测定锆及锆合金中氧和氮的有效手段。其中，惰气熔融红外吸收法更适合高精度需求的应用场景，而热导法则适合初步筛查或预算有限的情况。未来的研究应进一步优化这两种方法的操作流程，以提高其适用范围和检测效率。