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X荧光光谱仪在企业RoHS控管中的应用

浏览次数:399发布日期:2020-03-26

X荧光光谱仪在企业RoHS控管中的应用

一、前言

       随着人类社会的不断进步,技术也飞速的发展,把科学技术应用到生活中的产品也越来越多,各种电子电气类的产品被研发出来应用到生活生产中,电子电气类的产品一时间呈现出爆发式的增长,与此同时电子电气类产品带来的环境污染问题也越来越严重,随着各国人们对环保意识的不断提高,电子电气产品引发的环境污染问题越来越受重视。各国也在21世纪初陆续出台了相应的环保法规,而在这其中影响大,出名就是欧盟的环保RoHS指令。

二、什么是欧盟RoHS指令

欧盟RoHS指令是欧盟于2002年立法制定的 2002/95/EC(关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令)一项强制的法规,规定从2006年7月1日起生效,主要用于规范电子电气类产品的材料及生产工艺,目的是在于减少用于电子电气产品中对环境有较大污染的有害物质,指令要求从2006年7月1日起进入欧盟市场的电子电气设备中含有铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯(PBB)、多溴联苯醚(PBDE)6种有害物质不得超过指令规定的含量。

欧盟于2011年将原RoHS指令升级到2011/65/EU(ROHS2.0)并于2011年7月1日欧盟正式发布并于2013年1月3日起正式执行,代替2002/95/EC ROHS指令。新的指令不仅在限制物质上从初的6种,增加到10种,在处罚的力度和强法规的强制性也更强。

三、什么是X荧光光谱仪

X荧光光谱仪(XRF)是通过高压电源产生的电子流打入X射线管中的靶材,产生初级X射线,初级X光通过滤镜后照射到待测样品上,激发样品产生二次特征射线,也就是我们俗称的X荧光,特征X荧光经过探测器后,其工作原理是:X射线管通过产生入射X射线(一次X射线),来激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线,并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后,仪器软件将探测系统所收集 到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量

能量色散法是将X射线激发被测所有元素的荧光简单过滤后,全部进入到检测器中,利用仪器和软件来分出其中的光谱。如测的为元素周期表中相邻的两个元素,会因光谱重叠而产生测量误差。能量色散型仪器大的优点是不破坏被测的材料或产品,也不需要专业人员操作,缺点是对铬和溴是总量测定(一般不影响使用,因为很多情况可以判定,如测铬总量超标,常可知是不是六价铬超标,特别是溴,如被作为阻燃剂加入,不管是那种溴,总量超标就不合格)

波长法是因其激发出的荧光足够强,进到仪器中用来分析的光谱是单一元素(“过滤”了不需测的元素),不含其它元素的光谱,所以测量数据很准确。这种仪器的灵敏度比能量色散型高一个数量级,也就是说,所测的数据并不存在“灰色地域”,不存在测定后还需拿到检测机构复检。缺点是,波长法需将被测材料粉碎压制成样本后测才准确。所以,用在材料厂非常适合。如不制成样本(非破坏),会因材料表面形状不同而产生不同误差。仪器操作也不需要专业人员。 四、X荧光光谱仪的优势 1、 分析速度快。测定用时与测定精密度有关,但一般都很短,2~5分钟就可以测完样品中的全部待测元素。 2、X射线荧光光谱跟样品的化学结合状态无关,而且跟固体、粉末、液体及晶质、非晶质等物质的状态也基本上没有关系。(气体密封在容器内也可分析)但是在高分辨率的精密测定中却可看到有波长变化等现象。特别是在超软X射线范围内,这种效应更为显著。波长变化用于化学位的测定 。 3、非破坏分析。在测定中不会引起化学状态的改变,也不会出现试样飞散现象。同一试样可反复多次测量,结果重现性好。 4、X射线荧光分析是一种物理分析方法,所以对在化学性质上属同一族的元素也能进行分析。 5、分析精密度高。 6、制样简单,固体、粉末、液体样品等都可以进行分析。 五、X荧光光谱仪在RoHS检测上的应用 目前,许多电子电气企业基本采用以下两种方法解决产品的RoHS检测:一是采用外送检测机关,这种方法一般检测时间很长,一个样品六项指标全部检测完需要7个工作日,且样品抽样量过小,这样造成测试成本过高;二是自建实验室 ,实验室建造成本很高,动辄都要百万元以上,同时需要配备多名专业人员,人工成本也是个不小的数目。 我国制订的国家标准SJ/T 11365-2006《电子信息产品中有毒有害物质的检测方法》,对RoHS要求中有害元素测试方法给予了限定,其中X射线荧光光谱法作为一种快捷、方便的方法被制定为快速筛选方法。 欧盟海关为了提高通关检测效率,目前在电子电气产品RoHS检测上大多采用X荧光光谱检测方法,对于X荧光光谱检测合格的产品,基本可以快速放行。所以企业购置X荧光光  谱仪可以模拟欧盟的通关筛选过程,从而规避一些通关风险。另外现在国内可以检测RoHS的X荧光光谱仪价格基本在10—50万元左右,这比起自建一个专业实验室或者长期送检的费用要少很多,可以大大节省企业成本。

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