高频红外碳硫仪是金属材料、矿石及陶瓷等领域碳硫含量检测的核心设备,而钨粒作为其关键添加剂,在检测过程中发挥着多重作用。
钨粒的氧化特性是其核心作用机制。钨在650℃通氧时即开始氧化,生成三氧化钨(WO₃)并释放大量热能,这种反应具有瞬间发热值高、反应速度快的特点。三氧化钨的生成显著改变了熔化特性,其疏松结构有利于二氧化碳(CO₂)和二氧化硫(SO₂)的释放,避免形成覆盖层阻碍反应。同时,三氧化钨在900℃以上会显著升华,其逸出增加了碳硫的扩散速度,使样品中的碳硫充分氧化。升华后的三氧化钨在700~800℃转化为固相,覆盖在管道中尚存的Fe₂O₃上,阻止了SO₂催化转化为SO₃,从而防止管道对硫的吸附,确保了碳硫分析结果的可靠性。
钨粒的物理特性也对其功能产生重要影响。其粒度通常控制在0.84~0.4mm之间,孔隙度约15%,表面致密光滑。这种结构既能防止氧气流吹扰,又能实现快速氧化燃烧,同时减少表面吸附,提升检测精度。钨粒的低空白值特性使其特别适用于低碳低硫样品的检测,避免了高含量杂质对结果的干扰。
在高频红外碳硫仪中,钨粒与锡粒联合使用可进一步优化检测效果。锡粒主要承担助熔功能,弥补钨粒在熔化特性上的不足,而钨粒则通过发热、催化、稳燃等作用,加速样品氧化熔融,提升碳硫的释放率和测定精度。这种协同效应使得钨粒成为高频感应炉中理想的添加剂。
钨粒通过其氧化特性、物理结构及协同作用机制,在高频红外碳硫仪中实现了碳硫的高效释放与精准检测。其独特的反应原理和物理特性,为现代材料分析提供了可靠的技术支持。