- ASTM B6 – Quy định độ tinh khiết và giới hạn tạp chất của kẽm nguyên chất (các cấp Grade A, B, …)

- ASTM B240 – Quy định thành phần hóa học của hợp kim kẽm–nhôm dạng ingot (ZAMAK và ZA alloy)

- Các tiêu chuẩn này được áp dụng rộng rãi làm cơ sở phân tích thành phần cho các quy trình mạ kẽm nhúng nóng, anốt, pin kiềm và nguyên liệu cho đúc áp lực.

1. Phạm vi áp dụng

Các loại hợp kim trên được sử dụng rộng rãi trong ngành ô tô, điện tử, xây dựng, và bao bì.

Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp thử nghiệm để xác định thành phần hóa học của Zn và hợp kim Zn, bao gồm các nguyên tố như:

• Kẽm ( Zn )
• Nhôm ( Al )
• Magie ( Mg )
• Đồng ( Cu )
• Sắt ( Fe )
• Chì ( Pb )
• Cadmium ( Cd )
• Thiếc ( Sn )
• Các nguyên tố đất hiếm và các tạp chất khác.

2. Phương pháp phân tích

Để đáp ứng nhu cầu phân tích thành phần kim loại Kẽm và hợp kim Zn, thường sử dụng ba nhóm kỹ thuật sau :

* Quang phổ phát xạ OES

• Nguyên lý: Tia hồ quang bắn vào mẫu rắn qua hệ thống quang học (thấu kính, cách tử nhiễu xạ,…) tạo quang phổ phát xạ đặc trưng của từng nguyên tố.
• Ưu điểm: Phân tích nhanh (20-40 giây), cùng lúc nhiều nguyên tố (Zn, Al, Pb, Fe, Cu, Sn).
• Nhược điểm: Cần mài phẳng, làm sạch bề mặt trước đo.

* XRF

• Nguyên lý: Tia X kích thích electron bật ra, mẫu phát xạ photon đặc trưng, detector phân tích năng lượng photon.
• Ưu điểm: Không phá hủy mẫu, đo trực tiếp trên chi tiết hoặc coil, di động.
• Nhược điểm: Ít nhạy với nguyên tố nhẹ (Al, Mg), cần mẫu chuẩn để hiệu chuẩn.
• Thời gian đo: ~60 giây/điểm

* Phân tích hóa học ướt & AAS

• Nguyên lý: Hòa tan mẫu trong dung dịch acid, sau đó đo độ hấp thụ ánh sáng của nguyên tử qua ngọn lửa (Flame AAS) hoặc lò graphite (GFAAS).
• Ưu điểm:

     - Độ nhạy rất cao cho vi lượng (Cd, Pb, Mg, Mn ở ppb).

     - Chi phí máy móc thấp hơn OES.

• Nhược điểm:

     - Chuẩn bị mẫu mất thời gian (hòa tan, lọc, pha loãng).

     - Phát sinh chất thải hóa chất.

• Thời gian đo: từ 5 đến 15 phút cho một mẫu hoàn chỉnh.

3. Ứng dụng của nhóm vật liệu

4. Bảng thành phần nguyên tố theo tiêu chuẩn

* ASTM B6 – Kẽm nguyên chất (Zn)

* ASTM B240 – Hợp kim Zn–Al (Ingot)

5. Ghi chú về áp dụng tiêu chuẩn phân tích

* ASTM B6 và ASTM B240 chỉ quy định giới hạn thành phần và yêu cầu dạng ingot cho kẽm nguyên chất và hợp kim Zn–Al. Các tiêu chuẩn này không bao gồm chi tiết về phương pháp phân tích hay độ chụm, sai số.

* Để thực hiện phép đo và đảm bảo độ chính xác, cần áp dụng các tiêu chuẩn phương pháp phân tích:

     - ASTM E634 (Spark/OES) cho phân tích phổ phát xạ quang học.

     - ASTM D7343 (XRF) cho phân tích phổ X-quang huỳnh quang.

     - ASTM E536 (Wet Chem & AAS) cho phân tích hóa học ướt và phổ hấp thụ nguyên tử.

* Việc kết hợp B6/B240 với các tiêu chuẩn phương pháp phân tích đảm bảo:

     - Chỉ tiêu rõ ràng: composition limits từ B6/B240.

     - Kết quả tin cậy: precision, reproducibility và LOD từ tiêu chuẩn phân tích.

6. Thiết bị phân tích

* Máy quang phổ phát xạ OES để bàn S1 MiniLab 150 / S3 MiniLab 300 (GNR - Italy)

• Ứng dụng: Phân tích nhanh và chính xác các hợp kim nền Zn, Al, Cu, Fe, Ni, Sn, v.v.
• Ưu điểm:

     - Thiết kế gọn, dễ sử dụng.

     - Phân tích đa nguyên tố với độ phân giải cao.

     - Tiêu hao khí argon thấp.

Dưới dây là thành phần các nguyên tố mà máy quang phổ phát xạ S1 Minilab 150 hoặc S3 MiniLab 300 có thể phân tích được trong hợp kim Zn:

* Thiết bị cầm tay XRF TrueX 800/860

• Ứng dụng: Phân tích nhanh hợp kim nền Zn, Al, Cu, Mg...
• Ưu điểm:

     - Cầm tay nhỏ gọn, dễ mang theo.

     - Cho kết quả nhanh, không phá mẫu.

     - Phù hợp phân loại vật liệu ngoài xưởng, kiểm tra nhanh vật liệu đầu vào.

Nếu Quý khách có nhu cầu tư vấn lựa chọn thiết bị phân tích thành phần hợp kim Kẽm chính xác nhất, vui lòng liên hệ với chúng tôi!

HUST Việt Nam