掃描開爾文探針力顯微鏡（SKPFM）可用于檢測金屬材料的表面電位分布，這對于研究材料的腐蝕傾向、表面電荷分布以及涂層完整性等具有重要意義。通過將一個微小的探針在金屬材料表面上方掃描，利用探針與表面之間的靜電相互作用，測量表面電位的變化。在金屬材料的腐蝕防護研究中，SKPFM 能夠檢測出表面不同區(qū)域的電位差異，從而判斷材料表面是否存在腐蝕活性點，評估涂層對金屬基體的防護效果。例如在海洋工程中，對于長期浸泡在海水中的金屬結(jié)構(gòu)，利用 SKPFM 監(jiān)測表面電位變化，可及時發(fā)現(xiàn)涂層破損或腐蝕隱患，采取相應(yīng)的防護措施，延長金屬結(jié)構(gòu)的使用壽命。金屬材料的蠕變試驗，高溫下長期加載，研究緩慢變形，保障高溫設(shè)備安全。維氏硬度測試

熱膨脹系數(shù)反映了金屬材料在溫度變化時尺寸的變化特性。熱膨脹系數(shù)檢測對于在溫度變化環(huán)境下工作的金屬材料和結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。檢測方法通常采用熱機械分析儀或光學(xué)干涉法等。熱機械分析儀通過測量材料在加熱或冷卻過程中的長度變化，計算出熱膨脹系數(shù)。光學(xué)干涉法則利用光的干涉原理，精確測量材料的尺寸變化。在航空發(fā)動機、汽車發(fā)動機等高溫部件的設(shè)計和制造中，需要精確掌握金屬材料的熱膨脹系數(shù)。因為在發(fā)動機運行過程中，部件會經(jīng)歷劇烈的溫度變化，如果材料的熱膨脹系數(shù)與其他部件不匹配，可能導(dǎo)致部件之間的配合精度下降，產(chǎn)生磨損、泄漏等問題。通過熱膨脹系數(shù)檢測，合理選擇和匹配材料，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，可有效提高發(fā)動機等高溫設(shè)備在溫度變化環(huán)境下的可靠性和使用壽命。碳鋼中性鹽霧試驗金屬材料的內(nèi)耗測試，測量材料在振動過程中的能量損耗，助力對振動敏感設(shè)備的選材。

隨著氫能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，金屬材料在高壓氫氣環(huán)境下的應(yīng)用越來越多，如氫氣儲存容器、加氫站設(shè)備等。然而，氫氣分子較小，容易滲入金屬材料內(nèi)部，引發(fā)氫脆現(xiàn)象，嚴(yán)重影響材料的力學(xué)性能和安全性。氫滲透檢測旨在測定氫原子在金屬材料中的擴散速率。檢測方法通常采用電化學(xué)滲透法，將金屬材料作為隔膜，兩側(cè)分別為含氫環(huán)境和檢測電極。通過測量透過金屬膜的氫電流，計算氫原子的擴散系數(shù)。了解氫滲透特性，對于預(yù)防氫脆現(xiàn)象極為關(guān)鍵。在高壓氫氣設(shè)備的選材和設(shè)計中，優(yōu)先選擇氫擴散速率低、抗氫脆性能好的金屬材料，并采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施，如表面處理、添加合金元素等，可有效保障高壓氫氣環(huán)境下設(shè)備的安全運行，推動氫能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

X 射線熒光光譜（XRF）技術(shù)為金屬材料成分分析提供了快速、便捷且無損的檢測手段。其原理是利用 X 射線激發(fā)金屬材料中的原子，使其產(chǎn)生特征熒光 X 射線，通過檢測熒光 X 射線的能量和強度，就能準(zhǔn)確確定材料中各種元素的種類和含量。在廢舊金屬回收領(lǐng)域，XRF 檢測優(yōu)勢很大?；厥掌髽I(yè)可利用便攜式 XRF 分析儀，在現(xiàn)場快速對大量廢舊金屬進行成分檢測，迅速判斷金屬的種類和價值，實現(xiàn)高效分類回收。在金屬冶煉過程中，XRF 可實時監(jiān)測爐料的成分變化，幫助操作人員及時調(diào)整冶煉工藝參數(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。相較于傳統(tǒng)化學(xué)分析方法，XRF 檢測速度快、操作簡便，提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制水平。金屬材料的附著力檢測，針對涂層，評估涂層與基體結(jié)合強度，確保涂裝質(zhì)量。

隨著微機電系統(tǒng)（MEMS）等微小尺寸器件的發(fā)展，對金屬材料在微尺度下的力學(xué)性能評估需求日益增加。微尺度拉伸試驗專門用于檢測微小樣品的力學(xué)性能。試驗設(shè)備采用高精度的微力傳感器和位移測量裝置，能夠精確控制和測量微小樣品在拉伸過程中的力和位移變化。與宏觀拉伸試驗不同，微尺度下金屬材料的力學(xué)行為會出現(xiàn)尺寸效應(yīng)，其強度、塑性等性能與宏觀材料有所差異。通過微尺度拉伸試驗，可獲取微尺度下金屬材料的屈服強度、抗拉強度、延伸率等關(guān)鍵力學(xué)參數(shù)。這些參數(shù)對于 MEMS 器件的設(shè)計和制造至關(guān)重要，能確保金屬材料在微小尺度下滿足器件的力學(xué)性能要求，提高微機電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，推動微納制造技術(shù)的進步。金屬材料的熱膨脹系數(shù)檢測，了解受熱變形情況，保障高溫環(huán)境使用。F53腐蝕試驗

火花鑒別法可初步檢測金屬材料成分，觀察火花特征，快速辨別材料類別。維氏硬度測試

原子力顯微鏡（AFM）不僅能夠高精度測量金屬材料表面的粗糙度，還可用于檢測材料的納米力學(xué)性能。通過將極細的探針與金屬材料表面輕輕接觸，利用探針與表面原子間的微弱相互作用力，獲取表面的微觀形貌信息，從而精確計算表面粗糙度參數(shù)。同時，通過控制探針的加載力和位移，測量材料在納米尺度下的彈性模量、硬度等力學(xué)性能。在微納制造領(lǐng)域，金屬材料表面的粗糙度和納米力學(xué)性能對微納器件的性能和可靠性有著關(guān)鍵影響。例如在硬盤讀寫頭的制造中，通過 AFM 檢測金屬材料表面的粗糙度，確保讀寫頭與硬盤盤面的良好接觸，提高數(shù)據(jù)存儲和讀取的準(zhǔn)確性。AFM 的納米力學(xué)性能檢測為微納器件的材料選擇和設(shè)計提供了微觀層面的依據(jù)。維氏硬度測試