凯里地区槐花中微量元素含量的测定

[目的]测定凯里地区槐花样品中微量元素的含量.[方法]采用微波消解-火焰原子吸收光谱法测定本地药食两用槐花中K、Ca、Zn、Fe、Pb和Cd 6种微量元素的含量.[结果]凯里下司地区的槐花含有丰富的人体必需微量元素K、Ca、Zn和Fe,且含量分布为:Fe>Ca>K>Zn;未检出有害元素Cd和Pb.所测元素回收率为94.1%～110.0%,RSD值为0.54%～1.73%.[结论]该研究可为当地槐花的药用价值提供科学的评价依据.     

内标元素强度筛选法在激光诱导击穿光谱定量分析铝合金样品中的应用

利用激光诱导击穿光谱技术进行光谱定量分析时,由于实验条件不稳定造成的测量结果检测限差、测量准确度低的问题一直备受研究者的关注。实验选取铝合金标准样品为分析样品,以输出波长为1064nm的Nd∶YAG激光器为激发光源,设置脉冲重复频率1Hz,通过激光诱导击穿光谱实验装置采集样品在260~300nm、300~330nm范围内的等离子体光谱。采用以内标法为基础的内标元素强度筛选法处理数据,分析了铝合金待测样品E113中Mn、Mg、Fe和Cu元素的含量,并且与常规的数据平均法进行了比较。测得其质量分数分别为5.92、4.79、4.06、39.00mg/g,测量结果的相对误差由数据平均法的9.80%、3.70%、13.30%、3.47%分别降为5.52%、0.40%、4.92%、3.23%;Mn、Mg、Fe、Cu各元素的检测限由数据平均法的0.205、0.207、0.755、6.150mg/g下降为0.163、0.176、0.674、1.71mg/g。此结果说明根据内标元素谱线强度进行数据筛选的数据预处理法同样适用于基体元素含量近似相同的铝合金样品分析,实验结果基本符合金属样品定量分析的要求,此数据处理方法为实验条件不稳定下的元素定量分析提供了一种新的思路。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铝合金中银

提出了铝合金试样经酸溶解后用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定其中银的分析方法。对溶样酸的选择、基体和共存元素干扰等条件进行探讨。结果表明,铝合金试料用硝酸(1+1)和氢氟酸溶解、定容后用ICP-AES测定时,通过选择328.028 nm波长谱线作为银分析谱线,可避免基体及共存元素的干扰。方法的检出限为0.004 4 μg/mL, 5个平行样测定结果的相对标准偏差均小于3.2%。测定了不同含量银的铝合金控制样品,结果与原子吸收光谱法的分析结果相一致。方法可用于铝合金中银含量范围在0.002 4%～0.273%的试料测定,适用于现场生产质量控制。     

制样方法对测定钒铝中间合金中钒铁硅碳氧的影响

研究了钒铝中间合金(简称钒铝合金)的制样方法对样品中钒、铁、硅、碳和氧测定结果的影响。确定了样品的保存和制备方法:样品需置于干燥器中保存;选择一次破碎量为40 g,对于含钒量在55%及以下的钒铝合金样品,控制破碎时间为2 s,含钒量大于55%的钒铝合金样品控制破碎时间为5 s,可将样品破碎至－0.147 mm。随机取AlV55和AlV85合金试样,对各元素进行5次测定,比较制样前后各元素测定结果及其精密度的变化情况,并对元素钒和氧进行了加标回收试验。结果表明:制样后样品的均匀性得到了明显改善,保证了各元素尤其是氧和钒测定结果的重现性和准确性。对随机抽取的10批AlV55样品按拟定的方法制样和测定,进行实验室间数据比对,一致性较好。     

邻菲罗啉光度法测定钒铝合金中铁

应用邻菲罗啉光度法测定钒铝合金试样中铁时,存在试样溶解难且试样中高含量钒会干扰铁的测定的问题。实验采用硝酸、盐酸溶解试样,硫酸冒烟赶尽氮氧化物,加入盐酸羟胺将钒(V)还原为钒(IV),在沸水浴条件下加入乙酸-乙酸铵缓冲溶液消除钒(IV)的干扰,从而实现了钒含量高的钒铝合金中铁的测定。实验表明,显色液中铁的质量浓度在0~1.2μg/mL符合郎伯比尔定律,校准曲线的线性相关系数R²=0.9998;测定下限为0.005%(质量分数)。方法用于钒铝合金中铁含量的测定,测定结果相对标准偏差RSD(n=8)小于3%,回收率在98%~103%之间。按照本法和DB51/T 2038—2015《钒铝合金 硅、铁等15种杂质元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》分别测定4个钒铝合金样品中铁,两种方法测定结果相一致。     

合金元素对无取向电工钢磁时效的影响

研究了碳、硅、铝合金元素的含量变化对无取向电工钢磁时效的影响。实验结果表明:碳含量是影响无取向电工钢磁时效的主要因素,硅、铝合金元素由于其影响碳元素的分布对电工钢磁时效也有重要影响;当w(C)小于0.003%时,无取向电工钢无明显的磁时效现象,当w(C)大于0.003%时,无取向电工钢容易产生磁时效现象,且磁时效随着w(Si+Al)的增加而降低,当w(Si+Al)大于2.5%时,无取向电工钢磁时效消失。     

铸造铝合金的流动性、热裂倾向性和收缩率研究

本研究采用单螺旋模具、约束棒模具和锥形模具对A356铝合金（简称：A356）和低硅铸造铝合金（Al3.5Si0.5Mg0.4Cu,简称：低硅铝合金）的流动性、热裂倾向性和体收缩率进行了评估与分析。研究结果发现：在相同的浇注工艺下,低硅铝合金的流动长度小于A356,热裂倾向性大于A356,且收缩率较大;当提高浇注温度至770℃时,低硅铝合金的流动性增加了28.8%,热裂敏感系数增大至76,收缩性增大4.6%。造成两种铝合金铸造性能差异的主要原因是二者元素含量不同,低硅铝合金由于Si含量的降低,其凝固范围较宽,凝固模式趋向于“糊状凝固”,且在“脆性温度区间”停留时间较长,故展现出了比A356较差的流动性和更大的热裂倾向性,收缩率也较大。     

锰和硼结合振动对再生铝组织和力学性能的影响

通过复合添加Mn,B并结合机械振动研究了再生铝合金A356的显微组织形态、分布及力学性能,探讨了复合添加Mn,B和机械振动对合金凝固过程的作用和组织细化的机制。结果表明:单独添加Mn元素能显著改善再生铝合金A356中的富铁相形貌,富铁相形貌基本呈汉字状;施加机械振动后,合金中含Mn元素的四元富铁相开始聚集形成多边形块状富铁相,且晶内弥散分布的富铁相数目减少。复合添加Mn,B元素可有效降低再生铝合金A356中杂质铁含量,当添加Mn=1.2Fe(质量比)和3%Al-3B(质量分数)合金时,合金中杂质铁含量从0.96%降低至0.43%,除铁率为55.2%,其合金中的晶粒大小较单独添加Mn元素处理的更为细小,且合金组织中的富铁相的数量较单独添加Mn元素的少。对其施加频率为30Hz的振动后,合金力学性能达到最优,其室温抗拉强度和伸长率分别为177MPa,10.92%。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锡铝合金中铝

锡铝合金是一种潜在的特殊物理实验用功能材料,准确测定铝元素含量对该材料的研究具有重要意义。实验采用稀王水溶解样品,选择Al 396.152 nm 作为分析谱线,采用基体匹配法绘制校准曲线消除基体效应的影响,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定锡铝合金中铝含量的方法。铝的质量浓度在1.00～20.00 mg/L范围内与谱线强度呈良好线性关系,相关系数r为0.999 9,方法检出限为0.001 3%(质量分数,下同),定量限为0.004 3%。按照实验方法测定3个锡铝合金样品中铝,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)不大于1.3％,回收率为97%~102%,且与分光光度法的测定值基本一致。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁铬铝合金中铝钛锆

铁铬铝合金是非常重要的金属电热元件材料,铝、钛、锆含量对于其电学力学性能有非常重要的影响,因此需要准确测定其含量。采用盐酸-硝酸混合酸(体积比为4∶1)可以快速溶解铁铬铝样品,选择Al 308.215 nm、Ti 308.802 nm、Zr 256.887 nm作为分析谱线,采用基体匹配法消除基体效应影响,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铁铬铝合金中铝、钛、锆的方法。铝含量(质量分数,下同)在0.048%~5.0%、钛含量在0.006 0%~0.70%、锆含量在0.042%~0.70%范围内,铝、钛、锆元素校准曲线的相关系数均不小于0.999 9;各元素检出限为0.001 8%~0.014%。按照实验方法测定铁铬铝合金中铝、钛和锆,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.52%~1.5%,加标回收率为99%~103%。     

Al-Zn-Cu-Si合金轴瓦材料的研究

针对现代发动机向高速重载、质轻节能、安全环保方向发展的需求,通过调整合金成分和浇铸工艺,研发出一种新型高承载能力、无铅且质轻的铝合金轴瓦材料.通过正交试验,分析了添加元素的含量对合金力学性能的影响规律,确定了合金的成分控制范围,使其性能指标可达抗拉强度σb≥180 N/mm2,屈服强度σs≥70 N/mm2,伸长率A≥22%.     

新型Al-1Mg-0.8Si-xCu铝合金均匀化工艺研究

Al-1Mg-0.8Si-xCu铝合金是汽车轻量化首选材料之一。采用光学显微镜、DTA分析、X射线衍射等分析检测手段,研究了Al-1Mg-0.8Si-xCu这一新型铝合金的均匀化工艺。结果表明,Cu元素含量为0.5%的Al-1Mg-0.8Si-xCu合金理想均匀化工艺为450℃×4 h+550℃×12 h,该工艺适用于Cu元素含量不大于1.05%的合金。     

X射线荧光光谱法测定铬、钒、钛共存的钛合金中12种元素

采用X射线荧光光谱分析钛合金时, 由于共存元素之间存在严重谱线干扰和基体效应, 使元素含量与谱线强度之间相关性差, 影响测定结果的准确度和精密度, 尤其是铬、钒、钛 3元素共存的钛合金是X射线荧光光谱检测遇到的难题。试验通过利用多套钛合金标准样品制作校准曲线, 选择适合谱线和测试条件, 校正谱线重叠干扰和基体效应的方法有效地解决钛合金中共存元素的干扰, 其中谱线重叠干扰通过测量计算钛元素Kβ线对钒元素Kα线的重叠系数, 钒元素Kβ线对铬元素Kα线的重叠系数来解决。方法已用于钛合金样品中钼、锡、锆、钒、铝、锰、铁、铬、钨、镍、铜、硅共12个主次元素含量的测定, 测定值与化学法测定值相符, 各元素测定结果的相对标准偏差(RSD, n=10)均小于1.0%。方法可供航空用α、β、α+β 3类钛合金中主次元素的检测。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定轻稀土元素

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)定量分析轻稀土元素(LREEs)La,Ce,Pr,Nd,Sm,并研究了轻稀土元素谱线干扰的校正。在实验波长下,构造了5种轻稀土元素的K矩阵模型。分别利用K矩阵校正测定稀土富渣、稀土混合物和铝合金样品,样品平行测定的相对标准偏差在0.17%～2.6%之间,回收率为93%～110%。本实验利用K矩阵校正稀土元素谱线干扰,无需对稀土元素进行分离,实现了稀土元素的快速、准确测定。     

水分对于便携式X射线荧光光谱仪测定土壤中元素含量的影响

便携式X射线荧光光谱法(PXRF)是测定土壤中元素含量的一种方法,但由于土壤中的水分含量会影响采用该方法的测试结果,因此需要对土壤中水分的影响进行实证研究。实验采用便携式X射线荧光光谱仪(PXRF)对不同含水量的土壤样品中有益元素(K、Ca、Fe、Mn)和有害元素(Cr、Ni、Zn、Pb、Cu)进行测试,探讨水分对于测试结果的影响,并将结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)结果作比较。结果表明,PXRF对于不同元素的敏感性不同,对于土壤样品中含量较大的K、Ca、Fe、Mn元素来说,样品中水分含量越大,元素含量的PXRF检测结果越小,且水分对于这几种元素的PXRF检测结果存在显著性影响,在含水量分别不超过0、0.20、0.10、0.10mL/g时,PXRF检测结果与ICP-AES测试值之间无显著差异;对于Cr、Ni、Zn、Pb、Cu几种含量较低的元素,PXRF检测结果受水分影响相对较小,表现为先下降后基本不变,其中Cr、Zn、Pb元素检测结果在含水量分别不超过0.20、0、0.10mL/g时,PXRF检测值与ICP-AES结果无显著差异;Cu元素的ICP-AES结果显著高于所有的PXRF测试值,且在含水量为0~0.10mL/g之间,PXRF检测值无显著差异,之后显著下降,但受水分的影响不再显著;Ni元素含量的PXRF检测结果基本不受水分的影响,但含水量在0~0.15mL/g时,Ni元素的PXRF检测值显著高于ICP-AES结果。因此采用便携式X射线荧光光谱仪进行土壤中重金属的现场快速测定时,应注意土壤的水分条件。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高铍铍铝合金中铁锰铬镍镁

高铍铍铝合金是一种重要的结构材料,杂质元素含量会影响其结构性能,因此需要准确测定其含量。样品采用硫酸-硝酸分解,优选了Fe 238.204 nm、Mn 257.610 nm、Cr 267.716 nm、Ni 216.555 nm、Mg 279.553 nm作为分析谱线,采用标准加入法(MSA)绘制校准曲线消除基体效应的影响,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铁、锰、铬、镍和镁,从而建立了高铍铍铝中铁、锰、铬、镍、镁等杂质元素的分析方法,各待测元素校准曲线线性相关系数r均大于0.999 9,方法中各元素的检出限为0.000 2%～0.003 6%(质量分数,下同),定量限为0.000 7%～0.011 9%。按照实验方法测定1个高铍铍铝合金中的铁、锰、铬、镍、镁,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为 1.2%～4.6%,加标回收率为93%～105%;选择1个样品与辉光放电质谱法(GD-MS)比对,测定结果基本一致。     

样品加热结合空间约束的飞秒激光诱导击穿光谱用于合金元素定量分析研究

铝合金是工业应用中最广泛的有色金属,添加一定元素形成的合金成为理想的结构材料,如何快速、精确的检测合金中元素的含量是生产和使用中的关键问题。实验基于样品加热结合空间约束的飞秒激光诱导击穿光谱方法(Femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy,fs-LIBS)对铝合金元素进行了定量分析,探讨了样品加热结合空间约束条件下等离子体辐射光谱增强、稳定性提高的物理原因。实验结果发现,利用样品加热空间约束方法,等离子体辐射光谱增强,随着靶材温度的升高,等离子体辐射存在时间也明显延长;通过对铝合金系列中的Mn元素进行分析,比较了无约束、空间约束和样品加热结合空间约束实验条件下fs-LIBS的检出限、相对标准偏差和拟合度值,相比于无约束fs-LIBS,通过样品加热空间约束,在样品温度为150℃时,检出限和相对标准偏差值分别大约降低到原来的1/5和1/4,同时拟合度达到0.99以上。因此,利用样品加热结合空间约束方法,可以提高LIBS技术对于合金元素定量分析的探测灵敏度和分析精度。     

样品加热结合空间约束的飞秒激光诱导击穿光谱用于合金元素定量分析研究

铝合金是工业应用中最广泛的有色金属,添加一定元素形成的合金成为理想的结构材料,如何快速、精确的检测合金中元素的含量是生产和使用中的关键问题。实验基于样品加热结合空间约束的飞秒激光诱导击穿光谱方法(Femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy,fs-LIBS)对铝合金元素进行了定量分析,探讨了样品加热结合空间约束条件下等离子体辐射光谱增强、稳定性提高的物理原因。实验结果发现,利用样品加热空间约束方法,等离子体辐射光谱增强,随着靶材温度的升高,等离子体辐射存在时间也明显延长;通过对铝合金系列中的Mn元素进行分析,比较了无约束、空间约束和样品加热结合空间约束实验条件下fs-LIBS的检出限、相对标准偏差和拟合度值,相比于无约束fs-LIBS,通过样品加热空间约束,在样品温度为150℃时,检出限和相对标准偏差值分别大约降低到原来的1/5和1/4,同时拟合度达到0.99以上。因此,利用样品加热结合空间约束方法,可以提高LIBS技术对于合金元素定量分析的探测灵敏度和分析精度。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高铌钛铝合金中硼硅钨锰

通过选择高铌钛铝合金中硼、硅、钨、锰元素中灵敏度高的光谱线为分析线,采用盐酸、氢氟酸、硝酸溶解样品和优化仪器的最佳工作条件,实现了用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对高铌钛铝合金中硼、硅、钨、锰的测定。方法的检出限低,分别为0.001μg/mL(B),0.002μg/mL(Si,W),0.0001μg/mL(Mn)。用高铌钛铝合金样品进行了加入回收试验,4种元素的回收率在95.2%～108%之间,样品测定结果的相对标准偏差小于0.08%。对钛基标准物质进行测定,测定值与认定值值相符。     

火花放电原子发射光谱法测定含锆铁铬铝合金校准曲线的扩展及应用

使用火花放电原子发射光谱法分析含锆铁铬铝合金时，Al、Zr含量均超出了校准曲线的校准范围，导致无法准确分析，从而无法精确指导合金冶炼工艺过程，极大影响了该类产品的合格率。鉴于缺乏铁铬铝合金市场光谱标准样品的现状，通过增加高铬铸铁标样、中低合金钢标样、铬钢标样和自制控制样品完善整体曲线，扩展了Al、Zr校准曲线的分析范围，建立了对含锆铁铬铝合金中C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Al、Ti、Zr的测定方法。在校正了共存元素干扰后，拟合校准曲线，Al、Zr的测定上限(质量分数)分别由1.53%扩展至5.33%、0.22%扩展至0.57%,Al、Zr校准曲线的决定系数均为0.998。采用实验方法测定含锆铁铬铝合金样品(w(Al)≥3.30%、w(Zr)≥0.28%)中包含Al、Zr在内的10个元素，结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.05%～4.2%;对比分析了3件含锆铁铬铝生产样品，采用实验方法测定，结果与GB/T 223.8—2000、GB/T 223.11—2008或YS/T 904.X—2013系列标准的测定值基本一致。校准曲线用于含锆铁铬铝样品中C、Si、Mn、P、S、C...