鈮鐵 鈮、鉭、硅、磷、鋁含量的測定 波長色散X射線熒光光譜法（熔鑄玻璃片法） 征求意見稿

1GB/TXXXX-202X警告：使用本文件的人員應有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本文件并未指出所有可能的安全問題。使用者有責任采取適當?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件規(guī)定了用波長色散X射線熒光光譜法測定鈮鐵合金中鈮、鉭、硅、磷、鋁含量的原理、試劑、儀器、試樣、分析步驟、結(jié)果計算等。本文件適用于鈮鐵合金中鈮、鉭、硅、磷、鋁含量的測定，適用的含量范圍見表1。NbP2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過對文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T4010鐵合金化學分析用試樣的采取和制備GB/T6379.2測量方法與結(jié)果的準確度（正確度與精密度）第2部分：確定標準測量方法重復性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定JJG810波長色散X射線熒光光譜儀GB/T16597冶金產(chǎn)品分析方法X射線熒光光譜法通則3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4原理GB/TXXXX-202X2將試樣與硝酸鉀、碳酸鋰、氫氧化鋰混勻，在四硼酸鋰內(nèi)襯坩堝或者以四硼酸鋰掛壁保護的鉑金坩堝中預氧化，制成熔融樣片，用X熒光儀測定特征X射線熒光的強度，以高純氧化物及標準溶液制備校準曲線樣品，根據(jù)試樣的X射線熒光強度和校準曲線計算試樣的待測組分含量。5試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和去離子水或相當純度的水。5.1無水四硼酸鋰（Li2B4O7，干燥無水狀態(tài)）。5.2溴化鋰溶液（10%的水溶液）。5.3硝酸鉀，固體，分析純。5.4無水碳酸鋰（Li2CO3，干燥無水狀態(tài)）。5.5一水合氫氧化鋰（LiOH?H2O），分析純。5.6無水四硼酸鋰內(nèi)襯坩堝：材質(zhì)為分析純無水四硼酸鋰，敞口圓碗型，頂面直徑小于40mm，高小于14mm，重約5.5±0.2g。5.7五氧化二鈮（Nb205)，純度大于99.99%，使用前在1000℃加熱2h，冷卻后置于干燥瓶中，于干燥器內(nèi)保存。5.8五氧化二鉭（Ta2O5），純度大于99.99%，使用前在1000℃加熱2h，冷卻后置于干燥瓶中，于燥器內(nèi)保存。5.9鉭標準溶液（1000ug/mL），市售。5.10二氧化硅（SiO2），純度大于99.99%，使用前在1000℃加熱2h，冷卻后置于干燥瓶中，與干燥器內(nèi)保存。5.11三氧化二鋁（Al203純度大于99.99%，使用前在1000℃加熱2h，冷卻后置于干燥瓶中，與干燥器內(nèi)保存。如果不是α型，使用前應在1250℃灼燒2h，使之轉(zhuǎn)換為α型。5.12磷酸二氫鉀（KH2PO4），優(yōu)級純。5.13磷標準溶液（1mg/mL），水介質(zhì)，市售或用KH2PO4配制。5.14磷標準溶液（0.1mg/mL），水介質(zhì)，用5.11稀釋配制。5.15三氧化二鐵（Fe203純度大于99.99%，使用前在在1000℃加熱1h，冷卻后置于干燥瓶中，與干燥器內(nèi)保存。6儀器6.1X射線熒光光譜儀應符合JJG810和GB/T16597的規(guī)定和要求。6.2自動熔融爐：融片機能夠長時間承受1050℃的高溫，自動控溫，自動控制擺動。6.3電子天平（精度0.0001g）。GB/TXXXX-202X36.4黃鉑金坩堝(鉑95%+金5%，30～70mL)。6.5黃鉑金模具（(鉑95%+金5%)。6.6鉑金包頭坩堝鉗。7試樣試驗樣品應按照GB/T4010的規(guī)定的取樣和制備。試樣粒度應能通過0.125mm的篩。8熔融樣片的制備8.1試樣稱量、混勻方法一：使用掛壁保護的鉑黃金坩堝稱取6.5000±0.0005g無水四硼酸鋰（見5.1）于鉑金坩堝內(nèi)，如有必要，加入1～2滴溴化鋰溶液（見5.2在1050℃的高溫爐或自動熔片機中熔融10min后，取出，迅速以一定傾斜夾角旋轉(zhuǎn)坩堝，使逐漸冷卻的四硼酸鋰溶體附著在坩堝內(nèi)壁形成一層均勻的內(nèi)襯層，內(nèi)襯層覆蓋住不低于一半的鉑金坩堝的高度，且盡量均勻覆蓋。稱取0.2000g±0.0002g試樣，0.2000g±0.0005g硝酸鉀（見5.3），0.5000g±0.0005g碳酸鋰（見5.4），1.0000±0.0005g一水合氫氧化鋰（見5.5），轉(zhuǎn)移到50mL玻璃燒杯中，用玻璃棒攪拌均勻后，定量轉(zhuǎn)入到預先用四硼酸鋰掛壁的鉑金坩堝（見8.1）中，在稱取0.5000±0.0005g無水四硼酸鋰（見5.1）均勻覆蓋樣品和氧化劑。方法二：使用四硼酸鋰內(nèi)襯坩堝稱取無水四硼酸鋰內(nèi)襯坩堝（見5.6）的質(zhì)量，記為m；稱取（7-m）g無水四硼酸鋰（見5.1平鋪于鉑黃金熔樣坩堝底部；稱取0.2000g±0.0002g試樣，0.2000g±0.0005g硝酸鉀（見5.30.5000g±0.0005g碳酸鋰（見5.41.0000±0.0005g一水合氫氧化鋰（見5.5轉(zhuǎn)移到50mL玻璃燒杯中，用玻璃棒攪拌均勻后，定量轉(zhuǎn)入到事先稱重的無水四硼酸鋰內(nèi)襯坩堝中，再從前面稱取的（7-m）g四硼酸鋰中取出約0.5g均勻覆蓋樣品和氧化劑，置于預先用（7-m）g四硼酸鋰鋪底的鉑黃金坩堝中。備注：上述兩種方法選擇一種即可。8.2樣品預氧化將上述已裝入樣品及氧化劑的鉑-黃金坩堝置于已升溫至500℃的馬弗爐中，保溫20分鐘后，再于15分鐘內(nèi)升溫至650℃,保溫15分鐘后，再于15分鐘內(nèi)升溫至750℃繼續(xù)保溫15分鐘后取出，冷卻。8.3自動熔融制片將預氧化完成后的鉑黃金坩堝內(nèi)滴加4滴溴化鋰溶液（見5.5置于預先升溫至1050℃的自動熔樣機中，按照自動熔樣機推薦的程序自動熔融，自動澆筑到模具中制成熔融樣片，或在熔樣坩堝內(nèi)直接成型。自動熔融程序一般建議預熔時間2min，擺動狀態(tài)下熔融時間20min，靜置時間2min。具體自動GB/TXXXX-202X4熔樣參數(shù)可根據(jù)自動熔樣機性能在達到穩(wěn)定性能要求的前提下優(yōu)化設(shè)置。9X熒光儀調(diào)節(jié)根據(jù)儀器廠商提供的條件和實驗室實踐調(diào)整熒光儀參數(shù)，選擇合適的電壓電流、準直器、PHA范圍及背景角度等條件，推薦但不限于使用的X熒光儀測量條件見附錄A。10分析步驟10.1校準曲線樣片的制備稱取一定質(zhì)量的高純五氧化二鈮、五氧化二鉭、二氧化硅、三氧化二鋁，移取一定體積的鉭標準溶液及磷標準溶液，按照條款8規(guī)定程序制備熔融樣片，并按照加入量計算出相對于0.2000g樣品的百分含量，作為校準曲線樣品的標準值，推薦稱取的純物質(zhì)的量及標準溶液體積見表2，換算到0.2000g樣品的質(zhì)量分數(shù)見表3。標樣編號校準曲線高純氧化物的加入量（單位：g）或標準溶液移取體積(單位：ml)Nb2O5Ta2O5鉭標液（5.9）SiO2Al2O3P標液（5.13）P標液（5.14）Fe203校準樣片1#0.14320.009800.05140.03020.8000.0732校準樣片2#0.15470.007800.04290.02270.6000.0758校準樣片3#0.16620.006100.03430.01890.4000.0752校準樣片4#0.18050.003700.02570.01510.3000.0725校準樣片5#0.19190.002400.01710.01130.2000.0712校準樣片6#0.20340.00120.00860.007600.0699校準樣片7#0.21490.00060.500.00430.003800.500.0650校準樣片8#0.22920.00020.200.00210.001900.200.0540標樣編號換算到0.2000g樣品中的質(zhì)量分數(shù)（%）NbTaSiAlPFe校準樣片1#50.004.0012.008.000.40025.60校準樣片2#54.003.2010.006.000.30026.50校準樣片3#58.002.508.005.000.20026.30校準樣片4#63.006.004.000.15025.35校準樣片5#67.004.003.000.10024.90校準樣片6#71.000.502.002.000.05024.45GB/TXXXX-202X5校準樣片7#75.000.250.02522.73校準樣片8#80.000.100.500.500.01018.89說明：稱取的純物質(zhì)的量與表3中規(guī)定的數(shù)值可以不一致但要接近，此時，校準曲線樣品的百分含量按照實際稱取量計算得到。10.2校準曲線的建立儀器工作狀態(tài)調(diào)制最佳后，在選定的X熒光儀工作條件下，測量上述校準曲線樣片的強度，建立儀器工作曲線，按照儀器程序，以各組分的X熒光特征譜線凈強度為橫坐標，以校準曲線樣片的標準含量為縱坐標，建立儀器校準曲線。10.3工作曲線正確度檢查工作曲線建立后，應采用非建線的標準樣品驗證工作曲線的正確性。工作曲線的驗證采用認證標準樣品（CRM）或標準樣品（RM），實驗室最終結(jié)果與CRM或RM的標準值A(chǔ)C進行比較，將出現(xiàn)兩種情況：a）μc?Ac≤C，在這種情況下，測量值與標準值之間無顯著差異。b）μc?Ac>C，在這種情況下，測量值與標準值之間有顯著差異。μc—CRM或RM的測量值；Ac—CRM或RM的標準值；C—其值取決于所使用的CRM或RM的種類。通過多個實驗室間確定的認證標準樣品（CRM）或標準樣品（RM）的C值按式（3）計算：式中：R—實驗室間再現(xiàn)性限；r—實驗室內(nèi)重復性限；n—標準樣品重復測定次數(shù)；u—CRM/RM樣品標準值的不確定度。10.4樣品測試未知樣品按照熔融樣片制備程序（見8）制備熔鑄樣片后，使用預先建立好的工作曲線測定。測試未知樣品之前，應用標準樣品來驗證測試結(jié)果的正確度。11結(jié)果計算及其表示11.1結(jié)果計算根據(jù)未知試樣的X射線熒光強度測量值，儀器工作曲線直接計算出樣品中的待測組分測量值。11.2精密度由8個實驗室對10個水平的試樣進行方法精密度試驗，由實驗數(shù)據(jù)根據(jù)GB/T6379.1和GB/T6379.2GB/TXXXX-202X6得到本方法的重復性限r(nóng)和再現(xiàn)性限R，見表4。試驗原始數(shù)據(jù)見附錄C。組分含量范圍(%)重復性限r(nóng)再現(xiàn)性限RNb49.80～80.000.420.56Ta0.080～4.304r=0.02898*m+0.0001063R=0.03654*m+0.005534Si1.00～10.00r=0.01845*m+0.05249R=0.01771*m+0.01845Al0.80～8.20r=0.02924*m+0.08218R=0.04056*m+0.08825P0.007～0.420r=0.04197*m+0.003609R=0.05443*m+0.004777注：式中m為兩次測定結(jié)果的平均值，以質(zhì)量分數(shù)（%）表示。11.3分析結(jié)果的確定按照附錄B中步驟，計算獨立重復測試結(jié)果，與重復性限r(nóng)進行比較，計算最終測試結(jié)果。12試驗報告試驗報告應包括下列信息：a)測試實驗室名稱和地址；b)試驗報告發(fā)布日期；c)本部分的編號；d)遵守本標準的程度；e)試樣本身必要