耐火材料X射線熒光光譜分析方法

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耐火材料X射線熒光光譜分析方法

摘要：主要介紹高鋁質(zhì)、鎂鋁質(zhì)及鎂鉻質(zhì)耐火材料x(chóng)射線熒光光譜分析方法-熔鑄玻璃片法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法的試驗(yàn)工作。試驗(yàn)表明本方法具有分析快速、準(zhǔn)確的優(yōu)越性。照度計(jì)| 噪音計(jì)| 輻照計(jì)| 聲級(jí)計(jì)| 溫濕度計(jì)| 紅外線測(cè)溫儀| 溫濕度儀| 紅外線溫度計(jì)| 露點(diǎn)儀| 亮度計(jì)| 溫度記錄儀|

關(guān)鍵詞：耐火材料；X射線熒光光譜法；標(biāo)準(zhǔn)方法
 
　　我國(guó)X射線熒光光譜法廣泛用于冶金、石油、化工等行業(yè)的原材料和產(chǎn)品的化學(xué)成分測(cè)定[1]，但相關(guān)的X射線熒光光譜法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)較少。同樣，國(guó)內(nèi)耐火材料生產(chǎn)、應(yīng)用及科研開(kāi)發(fā)工作中，質(zhì)量的控制經(jīng)常受常規(guī)的化學(xué)分析速度慢而制約。其不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且分析時(shí)使用大量的酸和堿，導(dǎo)致污染環(huán)境。上世紀(jì)70年代X射線熒光光譜儀出現(xiàn)了。用這種新儀器可以進(jìn)行化學(xué)分析。應(yīng)用于耐火材料領(lǐng)域。具有分析快速、準(zhǔn)確、污染少和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。雖然目前耐火材料分析方法有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(ISO 12677-2003 Chemical analysis of refractory products by XRF-Fused cast bead method)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T14503硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法X射線熒光光譜法測(cè)定主、次元素量)。但卻沒(méi)有對(duì)應(yīng)的耐火材料X射線熒光光譜法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局下達(dá)起草“耐火材料的化學(xué)分析方法X射線熒光光譜分析法” 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。我們根據(jù)現(xiàn)有耐火材料的技術(shù)發(fā)展，進(jìn)行了高鋁質(zhì)、鎂鋁質(zhì)、鎂鉻質(zhì)耐火材料的試驗(yàn)，試驗(yàn)表明X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法)測(cè)定高鋁質(zhì)、鎂鋁質(zhì)、鎂鉻質(zhì)耐火材料具有較好的精密度。X熒光分析值與標(biāo)準(zhǔn)值和化學(xué)分析值相吻合。能滿足常規(guī)分析的要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器
　　X射線熒光光譜儀，銠靶X射線管(3kW以上)，AUTO1000M玻璃珠熔融機(jī)。鉑-金合金坩堝(95％Pt+5％Au)。規(guī)格：上端內(nèi)徑45mm，下端內(nèi)徑33mm。高25mm。
　　氬甲烷氣體(Ar 90％，CH410％)。
1.2 試劑
1.2.1 四硼酸鋰
　　a)熔劑在700℃灼燒2h后置于干燥器內(nèi)，冷卻至室溫，待用。
　　b)每1000g熔劑中取二份各1g， 在700℃灼燒1h，恒重。求得灼燒失量L。實(shí)際稱樣量按公式(1)計(jì)算：

式中：W-實(shí)際稱取熔劑量，W0-方法所要求的量，L-灼燒失量。
1.2.2 高純?cè)噭?/DIV>
　　a)氧化硅、氧化鋁和氧化鎂， 測(cè)定燒失如下：
　　在1200±50℃下灼燒30min，在干燥器中冷卻至室溫。再稱重。依據(jù)這個(gè)燒失，稱相應(yīng)的未燒失的物質(zhì)量來(lái)制備熔融片。
　　b)碳酸鈣、碳酸鉀和碳酸鈉，用前在230±20℃下干燥60min，在干燥器中冷卻至室溫。
　　c)氧化鐵(Ⅲ)在700±25℃下灼燒30min，在干燥器中冷卻至室溫。
　　d)四氧化三錳(Mn3O4)、氧化鈦和氧化鉻，在1000±25℃下灼燒30min。在干燥器中冷卻至室溫。
　　e)磷酸二氫鉀。
1.2.3 分析純?cè)噭?/DIV>
　　溴化銨、碘化銨。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品
　　GSBH003、BH0140-1、YSBC18802-93、YS-BC18803-94、GBW03122等。
1.4 樣品杯再現(xiàn)性試驗(yàn)
　　取純Al2O3(100％)試劑熔融成一個(gè)玻璃片，分別放人12個(gè)樣品杯中進(jìn)行測(cè)定。其測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

　　從表1中可看出樣品杯之間的再現(xiàn)性結(jié)果好，能用于測(cè)定樣品。
1.5 熔融試驗(yàn)
1.5.1 熔劑選擇和稀釋比
　　本試驗(yàn)X射線熒光光譜分析采用的熔劑是四硼酸鋰(熔點(diǎn)740℃)，熔劑對(duì)樣品稀釋比為10：1。
1.5.2 熔劑燒失量的試驗(yàn)
　　每l000g熔劑中取二份各1g，在700℃下灼燒1h。恒重。求得灼燒失量L。結(jié)果見(jiàn)表2。

1.5.3 熔融溫度和時(shí)問(wèn)的選擇
　　為了確定最佳的熔融時(shí)間和溫度。熔鑄樣片經(jīng)X射線熒光光譜儀測(cè)定元素的強(qiáng)度。樣片制備的重復(fù)性按公式(2)、(3)計(jì)算，其結(jié)果應(yīng)滿足：當(dāng)Yi>40時(shí)，σi<0.15，并且，當(dāng)8≤Yi≤40時(shí)，σi<0.1。

式中：xi-i組分的平均測(cè)定值(cps)，xij-i組分的j玻璃片的測(cè)定值(cps)，σi-i組分的分析精度，yi-i組份的含量(％)。
　　經(jīng)過(guò)不同熔融時(shí)問(wèn)和溫度試驗(yàn)，對(duì)于高鋁耐火材料，稱取相同的試樣(D031，A12O392.59％ ，Ti2O3 3.56％)六份，在相同熔融時(shí)問(wèn)(25min)和溫度(1100℃)下熔融玻璃片，經(jīng)X射線熒光光譜儀測(cè)定元素的強(qiáng)度，結(jié)果見(jiàn)表3。

　　從表3的數(shù)據(jù)中可得出， 當(dāng)采用熔融溫度1100℃，時(shí)間25min時(shí)其熔融結(jié)果才達(dá)到均勻性要求。
　　同樣，對(duì)于鎂鋁耐火材料，采用熔融溫度110℃，時(shí)問(wèn)20min熔片；對(duì)于鎂鉻耐火材料，用熔融溫度1150℃，時(shí)間28min熔片，熔融結(jié)果才達(dá)到均勻性要求。
1.6 儀器參數(shù)的選擇
　　根據(jù)樣品中待測(cè)元素譜線特點(diǎn)，確定所用的晶體和探測(cè)器， 掃描確定峰等參數(shù)，儀器測(cè)量參數(shù)見(jiàn)表4。

1.7 檢測(cè)極限
　　配制純的A12O3和SiO2玻璃片各一片，測(cè)量各元素的強(qiáng)度，用下列公式計(jì)算。
　　各組分的檢測(cè)極限見(jiàn)表5。

　　檢出限計(jì)算公式：

式中：Rb-100％Al2O3基體得到的待測(cè)元素的背景計(jì)數(shù)(CP)；S-靈敏度(CP/％)。
　　注：可用100％SiO2基體得到Al2O3檢出限。
1.8 校準(zhǔn)樣品的制備
　　由于我國(guó)沒(méi)有系列高鋁、鎂鋁、鎂鉻校準(zhǔn)樣品，根據(jù)試驗(yàn)范圍，利用標(biāo)準(zhǔn)樣品和其它標(biāo)準(zhǔn)樣品及純?cè)噭┡渲葡盗袠?biāo)準(zhǔn)玻璃片。人工配制的系列標(biāo)準(zhǔn)樣品含量范圍見(jiàn)表6。

1.9 譜線重疊校正試驗(yàn)
　　在高鋁質(zhì)耐火材料中鋁的含量高(>45％)，脫模劑溴的Kβ對(duì)鋁的Kα產(chǎn)生重疊干擾，定量稱取脫模劑(0.030g)能消除影響。

2 結(jié)果和討論

2.1 校準(zhǔn)曲線
　　以濃度和測(cè)量強(qiáng)度制作校準(zhǔn)曲線， 由于元素之間存在吸收和增強(qiáng)．采用理論α系數(shù)進(jìn)行基體校正。α系數(shù)見(jiàn)表7。

　　曲線回歸見(jiàn)圖1、圖2、圖3，從中可看出各組分具有良好的回歸精度(SEE)。


2.2 精度試驗(yàn)
　　高鋁質(zhì)、鎂鋁質(zhì)及鎂鉻質(zhì)耐火材料同一試樣熔制十片玻璃片，分別測(cè)定其濃度。方法精密度結(jié)果見(jiàn)表8～10。


　　從表8～10中可見(jiàn)，此方法的精度較佳。
　　采用標(biāo)準(zhǔn)樣品和具有化學(xué)值的樣品作為未知樣品進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果見(jiàn)表11。從分析結(jié)果對(duì)照表中可看出此方法具有較好的準(zhǔn)確度。


3 結(jié)論
 
　　從以上的試驗(yàn)結(jié)果可得出，本方法具有較好的精度．X熒光分析值與標(biāo)準(zhǔn)值和化學(xué)分析值比較．結(jié)果能滿足常規(guī)分析的要求。
發(fā)布人：2011/11/19 12:00:001599 發(fā)布時(shí)間：2011/11/19 12:00:00 此新聞已被瀏覽:1599次