合金材質的鑒定，已經成為企業質量管理流程（PMI）中不可或缺的一個環節。

在鋁合金行業，已經有部分客戶用上了一種新穎的手持光譜儀來對鋁錠、型材甚至薄板材進行材質分析，判斷牌號是否準確，元素含量是否達標，這就是手持激光誘導擊穿光譜儀——近兩年崛起的新興技術。

激光誘導擊穿光譜，簡稱LIBS，由1962年美國Brech發表的第一篇LIBS論文標志它的誕生，至今已經有58年的發展歷史。LIBS技術由于不需要樣品準備、無損、快速、原位、多元素分析功能，被稱為是“未來的化學分析之星”。

對來料進行材質鑒定

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手持激光誘導擊穿光譜儀的市場應用覆蓋金屬回收、工業制造、機械、汽車、航空、航天、船舶、冶金、輕工、石油化工、能源環境、采礦探礦、食藥安全、醫療健康和刑偵公安等行業。

左：工人對鋁焊條牌號進行檢測 ? ? ? ? ? ? ? ?

右：加工前對鋁合金進行材質復核

下面我們介紹一下其在鋁合金行業的幾個應用案例：

◆◆1、鋁合金熔煉前的原料分類◆◆

通常較大的鋁合金生產及加工企業都有熔煉設備，他們會按照客戶或生產的要求，將原鋁以及回收的鋁合金再加上其它元素熔煉成所需的合金。采用的原料成分越接近要生產的合金牌號，熔煉成本越低。這時所需投料的較貴的純銅、純鋁、或純鎂使用量會降低，熔煉時間、保溫時間也可以縮短（節約能量）。這就需要有一個可以在現場快速進行成分分析以及牌號識別的工具幫助進行原料的分類。

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如美國鋁業（Alcoa）購買的手持LIBS合金分析儀主要用于熔煉前鋁合金邊角料的分類。美國鋁業為福特汽車廠生產的 F-150 猛禽皮卡主要供應 4 種鋁合金：6022, 6111, 5182, 5754。福特工廠沖壓后的鋁合金邊角料會被美國鋁業回收，并作為原料進行再熔煉。因此，美國鋁業在生產6000系列鋁合金時會使用手持LIBS光譜儀將 6000 系列鋁合金的邊角料分揀出來加入熔煉爐中以節省原料，同樣在生產 5000系列鋁合金時也會用手持LIBS光譜儀挑選出5000 系列鋁合金的邊角料來進行熔煉，以減少純鎂及其它純元素的投料量。

◆◆2、鋁合金加工企業的原料（例如鋁錠）入廠快速質檢/確認（質量檢驗）◆◆

鋁合金加工企業通常會買鋁錠/鋁板作為原料，目前只能依賴賣方提供的檢驗報告或者將材料制樣后送實驗室通過OES（火花直讀光譜儀）進行檢驗，但OES測試較為不便且對薄板材無法檢測，曾有材料商誤將1060（鎂Mg:0.03、錳Mn≤0.05）鋁板當成3004（鎂Mg:0.8～1.3、錳Mn?1.0～1.5）鋁板銷售給客戶后將其作為結構用途導致了嚴重質量事故。而如果工廠配備一臺手持LIBS光譜儀，那就可以輕松分辨出1系或者3系的鋁板，并可以將Mg、Mn等主要元素的含量進行精確的定量分析。

現場對鋁板進行檢測

蘇州星帆華鐳光電科技有限公司攜手國內外激光、光譜及算法領域的專家研發的手持式激光誘導擊穿光譜儀（Laser Induced Breakdown Spectroscopy）屬于工業用高精密測試儀器，屬于國內首創產品。截至２０１9年底，星帆研發團隊在核心創始人的帶領下，順利完成了手持LIBS光譜儀項目的前期研發工作，性能參數已經完全滿足工業產品的要求，目前銷量領先。作為國內技術領先且具備完全自主知識產權的手持LIBS設備，星帆儀器研發的手持式激光誘導擊穿光譜儀打破了高端測試設備領域被國外品牌壟斷的局面，填補了國內在激光原子光譜技術領域的空白。