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氧氮氢分析仪(ONH)

氧氮氢分析仪(ONH)

别名 ONH分析仪 / 氧氮氢测定仪 / 氧氮氢检测仪 / O/N/H分析仪 / 氧氮氢含量分析仪 / 氧氮氢测试仪
仪器型号 LECO ON836、ELTRA ONH-2000
服务周期 3~5 工作日

项目介绍

基本原理:

氧氮氢分析仪基于惰性气体熔融法(IGF),通过高温(>3000℃)加热样品使其熔融,释放氧(O)、氮(N)、氢(H)元素。释放的气体经载气(氦/氩)携带至检测系统:氧经碳还原为CO,红外检测;氮由热导检测器(TCD)测量;氢经氧化为H₂O后红外检测。

https://nuoyan-pic.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/8e81cef2-7d32-44e4-9daf-31952ab26bf9.png

能力范围:

参数

检测范围

检测精度

氧 (O)

0.1 ppm - 20%

±0.3 ppm 或 ±1%

氮 (N)

0.1 ppm - 5%

±0.5 ppm 或 ±1.5%

氢 (H)

0.05 ppm - 0.5%

±0.05 ppm

检测标准

国内核心标准(GB/T)

标准编号

标准名称

检测元素

适用材料

核心参数(关键参考)

GB/T 14265-2017

金属材料中氢、氧、氮含量的测定 惰性气体熔融 - 红外 / 热导法

O、N、H

钢、铁、镍、钛、铝、铜等绝大多数金属及合金

检测限:O≤0.0005%、N≤0.0005%、H≤0.0001%;精度:RSD≤2%(高含量)、RSD≤5%(低含量)

GB/T 20124-2006

钢铁 氧含量的测定 惰性气体熔融 - 红外吸收法

O

钢铁、铸铁

检测范围:0.0003%~0.20%;样品量:0.1~1.0g

GB/T 20125-2006

钢铁 氮含量的测定 惰性气体熔融 - 热导法

N

钢铁、铸铁

检测范围:0.0005%~0.50%;助熔剂:纯镍 / 钨粒

GB/T 223.82-2007

钢铁 氢含量的测定 惰性气体熔融 - 热导法

H

钢铁、合金钢

检测范围:0.0001%~0.005%;样品需干燥除油

GB/T 38976-2020

高温合金 氧、氮、氢含量的测定 惰性气体熔融 - 红外 / 热导法

O、N、H

适配 GH4169、GH3030 等高温合金,优化助熔剂配比,消除碳化物对 O/N 检测的干扰

GB/T 4698.19-2019

海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 第 19 部分:氧、氮含量的测定 惰气熔融红外吸收 / 热导法

O、N

钛 / 锆 / 难熔金属(易形成氢化物 / 氧化物)

GB/T 38282-2019

铝及铝合金 氧、氮含量的测定 惰性气体熔融 - 红外 / 热导法

O、N

铝 / 铜 / 轻金属

样品需压片成型,避免熔融飞溅,检测限 O≤0.001%、N≤0.0005%

GB/T 5158.4-2021

金属粉末 氧含量的测定 第 4 部分:惰性气体熔融 - 红外吸收法

O

适配铁粉、镍粉、钨粉,需控制样品粒度≤150μm,防止气体释放不完全

国际核心标准(ISO)

标准编号

标准名称

检测元素

适用材料

核心匹配场景

ISO 14284:2016

Steel and iron - Determination of oxygen, nitrogen and hydrogen - Inert gas fusion method

O、N、H

钢铁、铸铁

与 GB/T 14265/20124/20125 等效,出口项目优先用

ISO 10714:2019

Nickel, nickel alloys and cobalt, cobalt alloys - Determination of oxygen, nitrogen and hydrogen - Inert gas fusion method

O、N、H

镍基合金、钴基合金

高温合金(如航空航天用合金)专用

ISO 11435:2019

Titanium and titanium alloys - Determination of oxygen, nitrogen and hydrogen - Inert gas fusion method

O、N、H

钛及钛合金

解决钛合金易氧化、氢化物干扰问题

样品要求

材料类型

送样数量

规格要求

包装方式

金属块状

≥1g

尺寸≤5mm,表面抛光

密封样品瓶

粉末/碎屑

≥0.5g

过200目筛,无结块

真空铝袋

陶瓷/矿石

≥2g

粉碎至≤100目

防潮玻璃瓶

聚合物

≥0.3g

无增塑剂,低温烘干

惰性气体保护瓶

测试步骤

  1. 样品制备:必须干燥(100~120℃烘 2h)、除油(无水乙醇擦拭)、无氧化皮,避免表面吸附水 / 油 / 氧干扰 H、O 检测;样品量按含量调整(低含量取 1~2g,高含量取 0.1~0.5g)。

    • 块状样品切割至≤5mm,表面酸洗(10% HCl)去除氧化层

    • 粉末样品过筛后105℃烘干2小时

  2. 助熔剂选择:

    • 钢铁 / 镍基合金:纯钨粒 + 纯镍囊(助熔 + 稳温,消除碳干扰);

    • 钛 / 锆合金:纯锆粒 + 钨粒(避免氢化物分解不完全);

    • 轻金属:铜粒 + 钨粒(防止样品飞溅)。

  3. 上机测试:

    1. 样品包裹于锡/镍囊投入石墨坩埚。

    2. 载气流量:氦气200ml/min,熔融温度:3000-3200℃。

  4. 结果处理:

    1. 软件自动扣除空白值,计算元素含量。

    2. 重复测试3次取平均值,偏差>5%需复测。

常见问题

  1. 结果偏高(O/N): 原因:表面吸附水分/氧化物。 解决:酸洗后真空干燥24小时。

  2. 氢值波动大: 原因:样品未彻底烘干或环境湿度影响。 解决:使用手套箱操作,控制湿度<30%。

  3. 熔融喷溅: 原因:样品未包裹或加热速率过快。 解决:锡囊完全包裹,阶梯升温(10℃/s)。

典型案例

1、材料科学:

ONH分析仪被用于分析金属、非金属、合金、陶瓷等材料中的氧、氮、氢含量,为材料的研发和制备提供数据支持。例如,在钢铁、有色金属、粉末冶金和磁性材料等行业中,通过分析氧、氮、氢含量,可以优化材料的性能和质量。

2、化学工业:

在化学工业中,ONH分析仪用于生产过程的优化和控制,以提高产品质量和收率。此外,它还用于环保监测,分析化工原料、催化剂和化学品中的氧、氮、氢含量,从而为化学反应过程控制提供参考。

3、环境监测:

ONH分析仪可用于评估大气、水质和土壤中的氧、氮和氢含量,为环境保护提供科学依据。

4、制药行业:

在制药领域,ONH分析仪用于分析药物原料中的氧、氮、氢含量,确保原料质量,并监控药物制备过程。

5、航空航天:

该仪器被用于分析航空航天材料中的氧、氮、氢含量,以评估材料的性能和可靠性,确保其满足飞行器的要求。

6、冶金过程控制:

在冶金行业中,ONH分析仪用于实时监测冶炼过程中的氧、氮、氢含量,指导生产工艺的优化,确保产品质量达标。

7、能源领域:

ONH分析仪可用于分析煤炭、石油、天然气等能源物质中的氧、氮、氢含量,为能源开发和利用提供数据支持。