激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱内标定量法测定高温合金中痕量元素

高温合金中痕量杂质对合金性能的严重影响而迫切需要对其含量进行准确测定,但由于样品成分复杂致使干扰严重,且其杂质含量极低,传统分析方法难以满足测定要求。本文采用激光剥蚀固体进样与电感耦合等离子体质谱技术对高温合金中近20种痕量元素进行分析。对分析条件进行了全面系统的优化,使高温合金中大多数痕量元素通过层层剥蚀的激光剥蚀过程被稳定地蒸发,从而顺利对低沸点杂质元素进行了测定。考察了各元素的干扰情况,比较了分别以71Ga,115In,205Tl或61Ni为内标时的校正作用,选取71Ga为内标,由高温合金标准样品建     

冷等离子体激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定钢铁中14种元素

采用冷等离子体模式, 以⁵⁷Fe为内标, 建立了单点激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)测定钢铁材料中各元素的方法。氧化铝砂纸进行样品表面处理会引入玷污;样品表面粗糙度对结果影响不大;除钛外, 样品直径对结果影响不明显;砷、锡的分馏因子(FI)分别为0.85和0.83, 有分馏效应, 其他元素的FI在0.93～1.05之间, 没有分馏效应;采用不同系列标准物质进行曲线拟合, 除硅、磷、硫外, 其他元素的相关系数都大于0.95, 基体效应不明显;方法能实现用³⁴S测定硫, 但不能测定碳。建立了测定低合金钢及其钢丝中铝、硅、磷、硫、钛、钒、铬、锰、钴、镍、铜、砷、钼和锡等元素的方法, 标准物质的测定值与认定值基本吻合;精密度考察发现, 各元素的RSD(n=5)为0.7%～8.7%(钛的RSD 达17%)。方法还适用于其他钢铁材料中钒、铬、锰、钴、镍、钼和锡等元素的测定, 有实际应用价值。     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定高纯金中多种痕量杂质元素

建立了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱测定高纯金中Mg,Cr,Mn,Fe,Ni,Cu,Zn,As,Se,Pd,Ag,Sn,Sb,Pb,Bi,Te 16种痕量元素的分析方法.测试参数优化实验表明在线扫描模式下,激光能量为100％,剥蚀孔径为200 μn,扫描速率为60 μm·s-1,载气流量为0.6 L·min-1条件下,信...     

中低合金钢冲击断口表面的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱原位统计分布分析

通过钢材冲击断口表面的成分分布结果分析影响材料冲击性能的原因,对材料研究具有重要意义。本文提出了小样品非连续异形面的原位统计分布分析表征方法,以激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)获得中低合金钢冲击断口表面的元素含量信息,运用统计分析方法得到断口表面B、Al、P、S、Mn、Ti、V、Co、Cu、Nb等元素的位置分布、统计偏析度、最大偏析度。结果表明,Mn在样品断口表面中部区域存在着较为严重的偏析,统计偏析度高达19.50。通常认为元素的严重偏析必定伴随着夹杂物的聚集,因此由所建立的LA-ICP-MS原位统计分布分析方法得出的Mn存在较为严重的正偏析结果,与扫描电镜分析得到的Mn夹杂物含量偏高的结论具有较好的一致性。     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱无内标定量分析钢铁样品

在探讨内标法和基体归一法校准的基本原理基础上,建立了193 nm ArF准分子激光剥蚀电感耦合等离子体质谱无内标定量分析钢铁标样的方法。结果表明,采用Fe作内标和基体归一法(无内标)两种校正方法获得的中低合金钢GBW01398、含氮铸铁GBW01138和不锈钢GBW01659分析结果相对误差在5%以内。与传统的内标法相比,采用基体归一校准法的最大优点是无需预先知道样品中某一内标元素的含量即可进行定量。这一特点使得该技术也可适用于难以找到均匀分布的内标元素的样品的空间分布测定。剥蚀坑电镜扫描图像显示的波浪形底以及剥蚀坑周围显著拓展的外缘表明样品在剥蚀过程中,由于"热效应"发生了较严重的部分熔融。计算的分馏因子表明钢铁标样中元素V、Cr、Fe、Co、Ni和Cu的分馏因子与所用的外标参考物质NIST 610相似,接近于1且标准偏差较小。其它大部分微量元素由于含量低和分布不均一造成计算得到的元素分馏因子标准偏差特别大。钢铁标样中Cr、Fe、Co、Ni测定值与认定值的相对偏差都在10%以内。本文还发现Mg和轻稀土以及Bi和Pb在钢铁标样GBW01138中的分布具有很好的相关性。     

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定纯金中18种杂质元素

采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定纯金中Ag、As、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ir、Mg、Mn、Ni、Pb、Pd、Pt、Rh、Te、Zn等18种杂质元素.以系列金标样绘制标准曲线,并优化了仪器最佳工作参数.在激光能量为60％、剥蚀孔径为110μm、扫描速率为50μm/s、脉冲频率为10 Hz、载气流量为...     

涂层材料激光剥蚀电感耦合等离子体质谱深度剖析进展

不同组成和厚度的涂层材料能够满足使用均质材料不能满足的关键需求,因而受到了越来越多的关注,因此需要发展一种快速准确的深度剖析技术以对涂层材料的元素组成和分布情况进行表征。文章主要介绍了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)深度剖析技术,详细阐述了LA-ICP-MS深度剖析技术的基本原理、相较于其他分析技术的优势和深度分辨率的计算方法,总结了激光剥蚀参数、涂层材料厚度和剥蚀池的几何形状这3个方面对多层涂层材料深度剖析和深度分辨率的影响,介绍了LA-ICP-MS深度剖析技术在陶瓷涂层、金属镀层材料、玻璃和聚合物涂层分析中的应用实效。     

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定不锈钢中17种元素

以线扫描进行激光剥蚀进样,采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)定量分析不锈钢中主、次和痕量元素。考察了激光剥蚀池载气及流量、激光脉冲频率、激光剥蚀孔径、激光输出能量密度对分析性能的影响,对激光剥蚀参数进行了优化。以基体⁵⁷Fe为内标,校正了元素分馏和灵敏度漂移：以湿法分析用不锈钢屑状标准物质通过环氧树脂等固化剂镶嵌成集合式标准物质作为校准样品,建立了校准曲线。结果表明,除P和Pb校准曲线的线性相关系数分别为0.9782和0.9679外,其他各待测元素均达到0.99以上：各元素的检出限为0.02~39.71μg/g。将方法应用于不锈钢标准样品分析,测定值与认定值吻合,除样品BSCA316-4中Al和Pb外,其它各元素测定值的相对标准偏差(RSD,n=5)在10%以内,而Pb元素的含量本身较低,因此其RSD为10.3%也满足要求。     

基于激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱的管线钢裂缝区域分布分析方法研究

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区分布分析技术对于管线钢的氢致开裂机理研究具有重要意义。实验系统优化了激光剥蚀载气流量、剥蚀孔径、剥蚀速率及ICP-MS载气流量、元素积分停留时间等工作参数。通过线扫描方式剥蚀GSBH40068-X-93系列标准样品,以~(57)Fe为内标,绘制了校准曲线。建立了基于管线钢中Al、Mn、Ni、Cu、Mo等元素的LA-ICP-MS定量分析方法,并利用实验方法对X80管线钢裂缝区域进行了成分分布分析。LA-ICP-MS定量分析结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定结果相吻合,裂缝区域各元素二维分布结果与电子探针X射线显微分析(EPMA)线扫描结果相一致,证实了LA-ICP-MS方法应用于管线钢样品分布分析的准确性和有效性。各元素二维分布图直观反映了不同位置处的偏析状态,进一步揭示了样品裂缝的形成可能与Al_2O_3、MnS夹杂物、富碳相的存在及元素Mo偏析有关。实验方法有望为氢致开裂机理研究及新材料研发提供一种有效的分析及质量控制手段。     

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法中元素分馏效应的影响因素及其评价

采用波长213 nm,Nd:YAG激光系统的激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS),详细考察了激光能量、剥蚀孔径、激光频率、离焦距离、剥蚀时间以及基体差异对钢铁材料中B,Al,Si,P,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,As,Nb,Mo,W等元素分馏程度的影响。结果表明,各元素的绝对分馏因子随着上述参数的改变而变化。在优化的条件下,除Ti,Nb外,多数元素的变化趋势与基体Fe较为接近,剥蚀特性类似。选择铁的低丰度同位素57Fe可以有效校正剥蚀过程中的元素信号随时间的变化,经校正后     

电感耦合等离子体质谱在铂族元素分析中的应用

对电感耦合等离子体质谱在铂族元素分析中的应用,从干扰控制、样品处理、分离富集、进样方式等方面进行了评述,对其未来发展趋势进行了展望,引用文献57篇。     

球扁钢的激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱原位统计分布分析研究

提出了小规格异形材料的原位统计分布分析表征新方法,以激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱所得到的与球扁钢样品原始位置相对应的数以万计定量信息系统解析为基础,获得了样品各成分的定量统计分布信息,反映了该样品各组分的位置分布、统计偏析度、最大偏析度及其与材料质量间的相关性。所建立的新方法具有原始性、原位性及统计性的特点,可作为小规格异形钢铁材料研究及质量的判据。     

微波消解电感耦合等离子体质谱法测定铝合金中多元素

应用微波消解进行前处理,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对铝合金中的铍、镁、钒、铬、锰、铁、镍、铜、锌、镓、镉、锑、锡和铅等14种元素同时定量分析。通过优化等离子体条件减少质谱干扰,并采用内标法校正基体抑制与信号漂移,无需基体匹配。工作曲线的相关系数大于0.999,方法检出限为0.01~0.45μg/g(3σ,n=11)。直接测定了两种铝合金标准物质中的14种元素,测定值与认定值吻合,各元素的相对标准偏差(RSD)小于6.7%。     

电感耦合等离子体质谱法测定煤中11种元素

样品经混酸溶解后,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了煤中磷、钒、铬、钴、镍、铜、锌、镓、镉、铅、铀的含量。对仪器工作参数进行了优化：选择适宜待测元素的同位素以及选用干扰元素校正方程克服了质谱干扰：以¹⁰³Rh和¹⁸⁷Re为内标进行校正,降低了分析信号漂移对测定结果的影响。结果表明,磷、钒、铬、钴、镍、铜、锌、镓、镉、铅、铀的检出限在0.02～3.75μg/g之间。方法用于煤实际样品分析,所得结果与标准方法相一致,相对标准偏差(n=11)小于5.4%,加标回收率为94%～107%。     

激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱法测定高温合金中痕量元素的分馏效应及其校正

采用213 nm激光系统,详细考察了激光能量、剥蚀孔径、激光频率、离焦距离、剥蚀时间对电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定镍基高温合金中硼、镁、磷、铜、锌、镓、砷、银、铟、镉、锡、锑、铊、铅、铋等元素分馏效应的影响。试验表明,痕量元素的绝对分馏因子随上述参数的变化而变化,但主要影响因素是离焦距离和剥蚀孔径尺寸。当激光输出能量为70%、80%和90%时,大部分元素的绝对分馏因子在0.95～1.15之间;激光频率为10 Hz和15 Hz时多数元素的绝对分馏因子在1.0～1.1之间;激光剥蚀孔径为65、80和100 μm时各元素绝对分馏因子在0.90～1.15之间;离焦距离在+100～-100 μm之间变化时,各元素的绝对分馏因子在0.90～1.1之间;剥蚀时间在60～120 s之间时大部分元素的分馏因子在0.90～1.1之间。在优化的条件下,选择⁶⁰Ni或⁴⁷Ti作内标可以有效地校正剥蚀过程中元素信号随时间的变化,校正后大部分元素的分馏因子在0.95～1.1之间,但随着剥蚀时间的延长内标的校正效果有所降低。     

电感耦合等离子体质谱法测定高纯镓中痕量元素

探讨了电感耦合等离子体质谱仪(ICP—MS)测定高纯镓中痕量元素的新技术，实验采用气固反应原理分离镓主体，富集杂质元素；采用10ng/ml Rh和Se为双内标补偿校正镓基体的抑制效应，采用碰撞室(CCT)技术消除多元素分子离子的干扰；使分离富集技术与ICP—MS技术联用，可满足99．9999％超高纯镓的分析要求。方法的检出限0．001～0．01μg／L，加标回收在90．6％～111．1％之间，RSD为0．27％～7．00％。     

激光剥蚀进样—电感耦合等离子体原子发射光谱法分析中低合金钢中多元素的研究

采用自制工作波长1 064 nm的Nd:YAG激光器,作为ICP-AES的固体进样系统。根据Fe元素强度及其他元素相对强度的稳定性,对分析条件进行了优化。优化的分析条件为:激光频率10 Hz,激光电压760 V,氩气流量0.7 L/min,RF功率1 350 W,离焦量10 mm。在优化的分析条件下,分析了中低合金钢中的Cr,Cu,Mn,Mo,Ni,Si,V,Ti等8个元素,除Si元素外,其它元素线性相关系数均大于0.999 0。元素检测限除Ni元素为79μg/g外,其它元素均低于50μg/g。试验结果表     

电感耦合等离子体质谱法测定硅铁中杂质元素

探讨了应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定硅铁中B、Mg、V、Co、Cr、Ni、Cu、Mo、Sn共9种杂质元素的分析方法。为了避免Cl^-对待测元素的干扰,选择硝酸和氢氟酸来溶解样品,并考察了硼元素损失情况。通过对各待测元素同位素潜在干扰、试剂空白等效浓度及干扰程度的探讨,确定了测量用同位素¹¹B、²⁴Mg、⁵¹V、⁵⁹Co、⁵²Cr、⁶⁰Ni、⁶³Cu、⁹⁸Mo、¹²⁰Sn。采用基体匹配法消除基体干扰对测定元素的影响。方法用于硅铁标准物质分析,测定值与认定值符合较好,方法的检出限为0.03 μg/L(Sn)～0.45 μg/L(B),各元素测定结果的相对标准偏差(RSD)均小于10%,加标回收率为80%~110%。     

电感耦合等离子体质谱法测定生铁中痕量元素

建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定生铁中的硼、锌、钴、钼、铅、砷、锡、锑、铋的方法。讨论了样品溶解方法、质谱干扰与同位素选择、基体效应及内标的校正作用。确定了用硝硫混酸溶解样品,¹¹B、⁶⁶Zn、⁵⁹Co、⁹⁸Mo、²⁰⁸Pb、⁷⁵As、¹¹⁸Sn、¹²¹Sb、²⁰⁹Bi作为待测元素的测量同位素。通过以高纯铁粉进行基体匹配和采用Sc作为质量数小于100的元素的内标,In作为质量数在100～130的元素的内标,Tl作为质量数大于130的元素的内标来消除基体效应和仪器信号漂移的影响。方法应用于生铁标准样品中各元素的测定,测定值与认定值吻合,除了Bi因含量较低其相对标准偏差(RSD,n=8)为16.5%外,其余元素的RSD(n=8)都小于10.0%。 方法应用于实际样品分析,测得结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法吻合。     

氩气氛围电感耦合等离子体质谱分析性能的初步研究和应用

采用自制的氩气氛围电感耦合等离子体(ICP)离子源封闭装置,使ICP离子源与空气隔离,形成氩气氛围ICP离子源,研究了溶液雾化进样和激光剥蚀进样情况下电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的分析性能,证实氩气氛围ICP-MS在改善O、N、C、Ar等组成的多原子离子干扰方面具有明显的优势。在溶液进样的情况下,研究了¹¹B、²⁴Mg、²⁸Si、⁴²Ca、⁵³Cr、⁵⁴Fe、⁵⁵Mn、⁶⁰Ni、⁶⁵Cu、⁸⁹Y、¹¹⁵In、¹³⁷Ba、²⁰²Hg、²⁰⁸Pb等的线性相关系数、检出限和背景等效浓度,结果表明,对易受N、C、Ar等组成的多原子离子干扰的²⁴Mg、²⁸Si、⁴²Ca、⁵³Cr、⁵⁴Fe、⁵⁵Mn、⁶⁰Ni、⁶⁵Cu,其分析性能得到明显改善;对¹¹B、⁸⁹Y、¹¹⁵In、¹³⁷Ba、²⁰²Hg、²⁰⁸Pb等同位素没有负面影响。在激光剥蚀的情况下,紫铜中³¹P、⁵⁴Fe、⁵⁶Fe、⁶⁰Ni、⁶⁶Zn、¹⁰⁷Ag、¹²¹Sb、²⁰⁸Pb、²⁰⁹Bi等的分析性能都有所改善,尤其以⁵⁴Fe、⁵⁶Fe的改善更为明显。利用该技术,采用激光剥蚀ICP-MS测定了纯铜样品中P、Fe、Ni、Zn、Ag、Sb、Pb 和Bi等元素,测定结果与溶液雾化进样ICP-MS(SN-ICP-MS)基本吻合,各元素的检出限分别为6、24、3、1、1、1、1和0.01 μg/g。