Технології виявлення чистоти металів високої чистоти

Новини

Технології виявлення чистоти металів високої чистоти

仪器1

Нижче наведено комплексний аналіз новітніх технологій, точності, вартості та сценаріїв застосування:


я. Новітні технології виявлення‌

  1. Технологія сполучення ICP-MS/MS
  • Принцип‌: використовує тандемну мас-спектрометрію (MS/MS) для усунення інтерференції матриці в поєднанні з оптимізованою попередньою обробкою (наприклад, розщеплення кислотою або мікрохвильове розчинення), що дозволяє виявити сліди металевих і металоїдних домішок на рівні часток на мільярд‌
  • Точність‌: Межа виявлення до ‌0,1 ppb‌, підходить для надчистих металів (≥99,999% чистоти)‌
  • Вартість‌: Висока вартість обладнання (‌~285 000–285 000–714 000 доларів США‌), з вимогами до обслуговування та експлуатації
  1. ICP-OES високої роздільної здатності
  • Принцип‌: кількісно визначає домішки, аналізуючи специфічні для елемента спектри випромінювання, створені збудженням плазми‌.
  • Точність‌: Виявляє домішки на рівні частин на мільйон із широким лінійним діапазоном (5–6 порядків величини), хоча може виникати перешкода матриці‌.
  • Вартість‌: Помірна вартість обладнання (‌~143 000–143 000–286 000 доларів США‌), ідеально підходить для звичайних металів високої чистоти (99,9%–99,99% чистоти) у пакетному тестуванні‌.
  1. Мас-спектрометрія з тліючим розрядом (GD-MS)
  • Принцип‌: безпосередньо іонізує поверхні твердих зразків, щоб уникнути забруднення розчину, що дозволяє аналізувати вміст ізотопів‌.
  • Точність‌: Досягнення межі виявленняppt-рівень‌, розроблений для напівпровідникових надчистих металів (≥99,9999% чистоти)‌.
  • Вартість‌: Надзвичайно високий (‌> 714 000 доларів США‌), обмежено передовими лабораторіями‌.
  1. Рентгенівська фотоелектронна спектроскопія на місці (XPS)
  • Принцип‌: Аналізує хімічний стан поверхні для виявлення шарів оксиду або фаз домішок‌78.
  • Точність‌: нанорозмірна роздільна здатність по глибині, але обмежена аналізом поверхні‌.
  • Вартість‌: Високий (‌~429 000 доларів США‌), з комплексним обслуговуванням‌.

ІІ. Рекомендовані рішення для виявлення

Залежно від типу металу, ступеня чистоти та бюджету рекомендуються такі комбінації:

  1. Надчисті метали (>99,999%)
  • технології‌: ICP-MS/MS + GD-MS‌14
  • Переваги‌: охоплює мікродомішки та ізотопний аналіз із найвищою точністю.
  • Додатки‌: Напівпровідникові матеріали, мішені для розпилення.
  1. Стандартні метали високої чистоти (99,9%–99,99%)
  • технології‌: ICP-OES + хімічне титрування‌24
  • Переваги‌: Рентабельно (‌всього ~214 000 доларів США‌), підтримує швидке виявлення багатьох елементів.
  • Додатки‌: Промислове високочисте олово, мідь тощо.
  1. Дорогоцінні метали (Au, Ag, Pt)
  • технології‌: XRF + тест на вогонь‌68
  • Переваги‌: неруйнівний скринінг (XRF) у поєднанні з високоточною хімічною перевіркою; загальна вартість~71 000–71 000–143 000 доларів США‌‌
  • Додатки‌: ювелірні вироби, злитки або сценарії, що вимагають цілісності зразка.
  1. Економічні програми
  • технології‌: Хімічне титрування + провідність/термічний аналіз‌24
  • Переваги‌: Загальна вартість< 29 000 доларів США‌, підходить для малого та середнього бізнесу або попереднього відбору‌.
  • Додатки‌: перевірка сировини або контроль якості на місці.

ІІІ. Керівництво з порівняння та вибору технологій‌

технології

Точність (межа виявлення)

Вартість (обладнання + технічне обслуговування)

Додатки

ІСП-МС/МС

0,1 ppb

Дуже висока (>428 000 доларів США)

Аналіз слідів ультрачистого металу‌15

GD-MS

0,01 ppt

Екстремальний (>$714 000 USD)

Виявлення ізотопів напівпровідникового рівня‌48

ІСП-ОЕС

1 проміле

Помірний (143 000–143 000–286 000 доларів США)

Випробування партії стандартних металів‌56

XRF

100 ppm

Середній (71 000–71 000–143 000 доларів США)

Неруйнівне скринінгування дорогоцінних металів‌68

Хімічне титрування

0,1%

Низький (<$14 000 USD)

Недорогий кількісний аналіз‌24


Резюме

  • Пріоритет точності‌: ICP-MS/MS або GD-MS для металів надвисокої чистоти, що вимагає значних бюджетів‌.
  • Збалансована економічна ефективність‌: ICP-OES у поєднанні з хімічними методами для звичайних промислових застосувань‌.
  • Недеструктивні потреби‌: XRF + тест на вогонь для дорогоцінних металів‌.
  • Бюджетні обмеження‌: Хімічне титрування в поєднанні з провідністю/термічним аналізом для SME‌

Час публікації: 25 березня 2025 р