什么叫金属?这么简单的问题还要问吗!可是最近“经验丰富”的Analyzer就在这个问题上栽了跟头。且看其详。

且说Analyzer身处 ，也算是上至月壤，下至海底锰结核，至刚如金刚石，至柔如滑石，贵如珍珠，弃若固废，各行各业，各种材料都见识过。可这次就栽在普普通通的金属材料上了，一时大意把不是金属的材料竟当作了金属。这个让人翻车的家伙就是↓

各位请看，它外观是不是具有光泽，而且沉甸甸，敲击有金属声，活脱脱就是个金属块。可是马上翻车就来了，一时大意的Analyzer拿它到PDA上一打，竟然“哑火”了，激发不了!PDA是岛津光电直读光谱仪的简称，它以电弧方式激发导电样品中的光谱信号，可进行快速而准确的元素分析。众所周知，导电是金属的特性，难道这个样品不是金属?

PDA-7000光电直读光谱仪

哑火让人恼火，不过更要紧的是弄清它激发不了的原因。一旁的万金油能量色散X射线荧光光谱仪(EDX)早就兴奋地张大了嘴，“快到碗里来，我这儿不需要样品能导电!”EDX测试的结果给出了“哑火”的原因——这块样品中虽然含有钴镍铁这些金属元素，但还有高达15%的硫!难怪PDA不能激发，原来真不是金属!可它明明长着一张金属脸呀。

EDX-7000能量色散X射线荧光光谱仪测试状态

表1 EDX的元素分析结果

Analyzer的好奇心达到顶峰，开始了一系列的探究行动。先切下来小块，看看露出的截面，显微镜下，更富有金属光泽了。

显微镜下截面照片

在元素成分结果中，与金属最不相衬的就是这个硫元素了，它以什么形态存在于样品中呢?先从原子的空间排布入手，让X射线衍射兄看看。

XRD-7000 X射线衍射仪

XRD结果表明：

1)样品中存在Ni3S2和(CoFeNi)9S8;

2)(CoFeNi)9S8推测是Co9S8中的部分Co被FeNi取代;

3)Fe、Co和Ni可能形成了固溶体;

4)可能存在少量CoO;

5)未观察到CoS类的化合物;

物相结果显示，样品以Ni3S2和(CoFeNi)9S8为主，即硫化物。这一结论也通过X射线光电子能谱XPS中元素价态的测试结果得到了确认。

岛津AXIS Supra型光电子能谱仪

XPS结果表明：

1)Co，Ni存在金属态与+2态;

2)Fe受俄歇干扰严重，仍能判定有金属态存在;

3)S主要以硫化物形式存在，也有少量亚硫酸盐类氧化态，推测为表面自然氧化所致。

出动了四个帮手，Analyzer才终于弄清了这个样品的成分，把翻的车给拖回来了，也长了教训，原来并不是具有光泽、密度大、敲击铮铮然的就是金属。金属的定义是——具有光泽和导热性导电性可延展性的物质。虽然光泽可以肉眼观察，但导热性、导电性和延展性却不是第一眼就能了解，因此我们常常以掂量轻重、敲敲打打这些经验来判断，但终究不可靠，遇上这样的特殊材料就不灵了。

这么奇怪的材料来自哪里呢?细心的亲们大概发现了，Ni、Co这些都是现在热门的锂电池正极材料中的重要元素。三元正极材料中Ni、Co、Mn来源也是对应的有色矿，而将这些元素从矿物中提取出来有各种工艺，冶金上分湿法和火法。我们这块样品就是典型的火法产物，矿物中的Ni、Co、S等元素在高温下形成了Ni3S2和(CoFeNi)9S8等形态，它们也具有金属的光泽，不经意间就让Analyzer吃一堑长一智，又增了见识。