波长色散X射线荧光光谱法测定中低品位铝土矿和高硫铝土矿中主次组分

中低品位铝土矿种类繁多,Al₂O₃含量较低,而其他组分较为复杂,常富含Fe₂O₃、CaO、MgO、S等组分,应用熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定富含Fe₂O₃、S的样品在熔融时会腐蚀铂-金坩埚,样品流动性差,而且高温下S挥发严重。实验使用NH₄NO₃作为氧化剂,采用熔融法制样,建立了波长色散X射线荧光光谱法同时测定中低品位铝土矿和高硫铝土矿中Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、CaO、TiO₂、K₂O、Na₂O、MgO、P₂O₅、S的分析方法。为了拓宽Fe₂O₃、S等组分的含量范围,采用国家标准物质之间互相配制和经多次化学分析的样品来绘制校准曲线;通过试验确定样品与熔剂的稀释比为1∶20,加入1.0g NH₄NO₃作为氧化剂,滴加0.5mL LiBr溶液作脱模剂,在1050℃下熔样8min,可制得透彻、玻璃化程度高的样片。各组分的检出限在27.7~259μg/g之间,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)小于3%。经实际样品分析,各组分测定值与其他方法分析结果相吻合,有效解决了富含Fe₂O₃、S的中低品位铝土矿和高硫铝土矿的制样问题及S不易被准确测定的难题,可用于测定S质量分数15%以内的铝土矿样品。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅酸盐和铝土矿中主次组分

采用熔融制样,以土壤、水系沉积物、岩石、铁矿石、铝土矿等标准物质拟合校准曲线,建立了X射线荧光光谱(XRF)同时测定硅酸盐和铝土矿中主次量组分(SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂、K₂O、Na₂O、CaO、MgO、P₂O₅、MnO)的快速分析方法。确定熔融条件如下:样品与四硼酸锂-偏硼酸锂(质量比为67∶33)混合熔剂在熔融稀释比例为1∶10条件下混合均匀,加入2 mL 500 g/L NH₄NO₃溶液、0.5 mL 300 g/L NH₄Br溶液,于700 ℃预氧化,1 100 ℃温度下熔融。解决了每种矿种都要建立一套分析方法,不能同时测定多种类型地质样品的问题。采用实验方法对GBW07178、GBW07179铝土矿标准物质各组分进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=12)小于5%,相对误差(RE)小于10%。采用实验方法测定硅酸盐和铝土矿样品,所得结果与湿法值一致。     

X荧光光谱法测定硅石中SiO2、CaO、MgO、Al2O3、P2O5、Fe2O3

介绍了硅石的一种X荧光光谱分析方法。试验采用熔融玻璃片法,测定硅石材料中中SiO2、CaO、MgO、Al2O3、P2O5和Fe2O3,等常见组分。通过试验找出最佳熔融、测定条件,使用标准样品确定工作曲线。结果表明,该方法的准确度和精密度良好,完全可以用于硅石的化学成分分析。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅藻土中6种主次组分

硅藻土是一种重要的非金属矿产,其主次组分的测定一般采用重量法、滴定法等,操作过程繁琐、化学试剂用量大、分析周期长。实验采用熔融法制样,X射线荧光光谱法(XRF)同时测定硅藻土中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、TiO₂等主次组分。选择高纯试剂人工合成校准样品系列,用测定烧失量后的样品制备玻璃熔片,克服了缺少硅藻土标准物质及烧失量对测定结果的影响。样品与四硼酸锂-偏硼酸锂-氟化锂混合熔剂(质量比为4.5∶1∶0.4)的稀释比为1∶10,LiBr溶液作为脱模剂,在1050℃熔融9min制备熔融片。各组分校准曲线的线性相关系数在0.9962~0.9999之间;方法检出限在18~266μg/g之间。按照实验方法测定硅藻土样品中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、TiO₂,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)在0.25%~1.4%之间。所建方法应用于相近标准物质(GBW03103软质粘土和GBW03114硅质砂岩)和4种不同品位的硅藻土样品中各组分的测定,测定结果与标准物质认定值或实际样品湿法测定值基本一致。     

X射线荧光光谱法测定镁砂、镁石及菱镁矿中主次成分

以标准物质作为参照物,采用熔融法制样,建立了测定镁砂及其矿物原料(镁石、菱镁矿)中SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、MnO、P2O5、TiO2含量的X射线荧光光谱法。讨论了熔融制样采用的熔剂体系、样品与熔剂的稀释比例、融熔制样的温度和时间对制样精度及测量准确度的影响。探讨了镁石、菱镁矿等碳酸盐样品烧损量对测定结果的影响和校正方法。本方法应用于镁砂、镁石、菱镁矿标准样品及镁砂实际样品的分析,测定值与认定值或其他方法的测定值相一致,所得分析结果能够满足镁砂中常见组分快速分析的需要。     

偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体发射光谱法测定铝土矿石中多种元素

建立了电感耦合等离子体发射光谱法同时测定铝土矿石中二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、二氧化钛、五氧化二磷9种元素含量的分析方法。采用偏硼酸锂熔融样品,通过试验确定了各元素的分析谱线,对试液的酸度进行了探讨。9种元素的检出限为0.037μg/ml～0.705μg/ml,加标回收率为97.59%～101.49%,测定结果的相对标准偏差0.83%～3.20%(n=6).该方法灵敏度高,适用于铝土矿石多种元素的同时测定。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定铁矿石中主次成分

采用硝酸铵作为氧化剂,于600℃进行样品预氧化处理,然后以Li2B4O7和LiBO2[m(Li2B4O7):m(LiBO2)=67:33]为熔剂,采用1:15熔剂稀释比,于1050℃熔融制成玻璃熔片,用X射线荧光光谱分析仪对熔片中Fe,Si,P,Al,As,K,Na,Cu,Zn,Pb,Ca,Mg,V,Ti,Mn等元素进行同时测定。由于样品采用预氧化处理和大的熔剂稀释比进行高温熔融,有效提高了K,Na,As等元素的X射线荧光强度,消除了复杂矿物结构效应,降低共存元素间基体效应影响,提高了分析结果的准确度和精密度。本测定方法用于铁矿石标样分析,各组分的测定值与认定值相符。     

X射线荧光光谱法测定冶金炉渣中9种成分

建立了X射线荧光光谱对高炉渣、转炉渣、精炼渣、电炉渣、平炉渣中的CaO、MgO、SiO2、Al2O3、TFe、P2O5、TiO2、MnO和S的快速检测方法。以Li2B4O7为熔剂,NH4NO3为氧化剂,LiBr作脱膜剂,熔融法制备样品。选用15个炉渣标准物质与高纯物质配制成标准系列绘制校准曲线。运用空白试样系数校正法对Si、Al、Fe、Mn等各元素的谱线重叠进行校正,理论α系数与经验系数相结合对样品基体效应进行校正,有效克服了炉渣复杂体系中各元素谱线干扰与基体效应。对5种炉渣标准样品进行测定,测定值与认定值相一致。     

经验系数-X射线荧光光谱法测定镁质耐火材料中10种组分

为了适应各类镁质耐火材料的测定要求,实验以样品与混合熔剂(Li_2B_4O_7-LiBO_2-LiBr)稀释比为1∶10、1 050℃熔融20min制备玻璃片,应用X射线荧光光谱法(XRF)测定镁质耐火材料中MgO、CaO、SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、MnO、P_2O_5、TiO_2、Cr_2O_3、K_2O等10种组分。以光谱纯物质、标准样品、纯物质与标准溶液合成样品、化学定值样品联合制作校准曲线。通过经验系数法判据对基体项的计算值间的比较以选择校正项参与各组分的基体效应校正,各组分校准曲线拟合准确,有效克服了镁质耐火材料中各组分测定时基体效应的影响。对样品进行精密度试验考察,相对标准偏差(RSD,n=7)在0.053%~3.1%之间。对标准样品及未知样品进行准确度考察,测定值与认定值或湿法值一致。     

X射线荧光光谱法测定镁质矿物原料中主次成分

介绍了以国家标准物质作为参照物,采用熔融制样X射线荧光光谱法进行镁砂及其矿物原料（镁石、菱镁矿）中SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、MnO、P2O5含量测定。讨论了熔融制样采用的熔剂体系、样品与熔剂的稀释比例、融熔制样的温度和时间对制样精度及测量准确度的影响。探讨了镁石、菱镁矿等碳酸盐样品烧损量对测定结果的影响和校正方法。该方法测定各元素的精密度（RSD）在0.17%～3.44%之间。实验表明,所得分析结果能够满足镁砂中常见组分快速分析的需要,且方法的精准度和分析速度优于现行的湿法化学分析法。     

The effects of replacing the refractory elements W,Nb, and Ta with Mo in nickel-base superalloys on microstructural,microchemistry, and mechanical properties

The effects of an atom-for-atom substitution of Mo for Ta, Nb, or W on the mechanical properties of three typical nickel-base superalloys are discussed relative to the changes in the composition of the γ, γ′, and carbide phases. W partitions to they phase in the IN738 alloy system, but to the γ′ in the U710 alloy. In addition, Mo was found to be more soluble in either the γ or γ′ phase when W partitioned to that phase. Ta, and possibly Nb, decreases the solubility of Mo in the γ′ phase. Mo was found to be a greater antiphase boundary strengthener than W. However, initial data indicate that Mo does not strengthen the γ′ phase as much as Ta. The substitution of Mo for W had detrimental effects on the elevated temperature yield strengths of the modified U710 and IN738 alloys as well as on the creep-stress rupture resistance of the IN738 alloy. The substitution of Mo for Ta also decreased the creep-stress rupture resistance of the modified B1900 alloy. Formerly with Columbia University     

钽铌精矿分解后矿渣中(Ta,Nb)2O5的回收利用

叙述了钽铌精矿经酸分解，矿浆萃取，过滤后的残渣采用搅洗，漂洗，摇选的方法成功地回收富集钽铌渣中的Ta2O5,Nb2O5。该回收工艺投资少，操作简便，经济效益可观。     

酸溶-苯基荧光酮光度法测定矿样中钽

将苯基荧光酮光度法应用于矿样中Ta的测定时,Nb、Ti、Mo等元素也会与显色剂发生反应从而干扰测定。针对这一问题,实验提出采用HF-HNO₃-H₂SO₄体系分解样品,以草酸掩蔽Nb,H₂O₂掩蔽Ti,抗坏血酸和EDTA还原掩蔽Mo、Fe、V、Sn,以酒石酸和溴化十六烷基三甲基铵为络合剂,在表面活性剂聚乙烯醇存在下,用苯基荧光酮光度法对Ta进行测定,实现了矿样中Ta的分析。实验表明,Ta在0.02~1.0 μg/mL范围内符合比尔定律,线性相关系数为0.999 1,方法的检出限为0.02 μg/mL。将实验方法分别应用于锂矿石、钽矿石和稀有稀土矿这3种标准物质中Ta的测定,测得结果与认定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=10)为6.9%~8.5%。方法适用于野外矿样中Ta的批量测定。     

Electro-erosion of metal surfaces

Craters produced by single electrical discharges in kerosene under conditions similar to Electro-Discharge Machining were formed on the following metals: Al, Cr, Cu, Fe, Mg, Mo, Nb, Ni, Ta, Ti, V, W, and Zn. Anode and cathode crater volumes were measured by a profilometer imaging technique and except for Nb, Mo and Ta, the cathode craters were always found to be larger. An empirical equation was developed to relate the volume of the electro-erosion craters formed to the physical properties of the electrodes. Crater morphology and surface texture were studied using both Scanning and Transmission Electron Microscopy. An Electron Microprobe was used to determine the distribution of cross deposited metal in the case of dissimilar electrodes. Crater volumes and morphologies resulting from single electrical discharges in liquid and dry nitrogen were shown to be radically different from those produced in kerosene.     

Thermodynamic studies of oxygen behavior in tantalum-based alloys

An experimental study of equilibrium thermodynamic properties of oxygen in pure tantalum and tantalum alloyed with V, Nb or Mo was made by EMF measurements on solid electrolytic cells over the temperature range of 873–1373 K (600–1100°C). The solubility of oxygen in pure tantalum in equilibrium with Ta₂O₅ was determined to be C_s = 12.4exp[−(16 kJ/mol)/(RT)] over the experimental temperature range. It was concluded that oxygen obeys Henry's law for concentrations up to the terminal solubility in tantalum for the temperature range 873–1373 K (600–1100°C). The oxygen activity coefficient increased with Mo content in TaMo alloys and decreased with V content in TaV alloys. The equilibrium results showed virtually no change in thermodynamic behavior of the oxygen solution by adding Nb to TaO alloys. The positive deviation of the oxygen activity coefficient in TaMo alloys is evidence of a repulsive interaction between molybdenum and oxygen atoms. The interaction energy was calculated assuming that the interaction extends to third nearest neighbors. It may, in fact, extend to fourth or higher neighboring shells of atoms.     

中国首条沸腾氯化法钛白粉生产线通过72h连续试生产

介绍了采用ICP—AES法同时测定钛合金中Ta、Nb、W元素含量的方法。首先确定了仪器部分工作参数的最佳值,其中激发功率1300W、雾化器流量0．7L·min^-1、积分次数2次。然后通过对基体、合金元素以及测定元素光谱间的干扰分析研究,确定了Ta、Nb、W元素最佳分析谱线的位置,依次为240．063、269．706、207．912nm。此外,采用内标法对Nh质量分数大于3％的样品的测试结果进行了校正。试样加标回收试验及精密度试验表明采用上述方法可使回收率在99％～102％之间,相对标准偏差小于2．3％,能够满足日常生产的检测要求。     

钼及碳含量对铌钼钨合金高温机械性能的影响

介绍了钨、钼、氧、碳含量不同的Nb-Mo-W合金于1773K时的拉伸和压缩试验情况及其变形和断裂行为。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定Ti(C,N)基金属陶瓷中钛钨钴铌镍钼

目前针对Ti(C,N)基金属陶瓷进行X射线荧光光谱(XRF)测试的相关报道甚少。实验通过酸溶解前处理、低温烘干后熔融制样,人工配制氧化物标样建立X射线荧光光谱分析校准曲线,并尝试内标法,实现快速测定金属陶瓷中Ti、W、Co、Nb、Ni、Mo元素。比较了预氧化与酸溶解两种样品前处理方式,发现经酸溶、烘干再熔片即可避免高温熔融时W、Mo的损失。选择7.72g混合熔剂[m(Li_2B_4O_7)∶m(LiBO_2)=67∶33],0.7g助氧化剂NH_4NO_3,8滴150g/L脱模剂LiBr溶液,熔融温度1 100℃,熔融时间190s的熔样条件可制得均一熔片。采用两组称样量0.12~0.25g、0.08~0.23g,通过大幅变更样量来放大基体效应,观测参数变动的影响,以最少实验量确定最优组合。采用Ta内标法,无需对结果进行归一化处理,可显著提高方法的精密度;元素Co、Ni适用Ta-Lα线校正;W、Nb适用Ta-Lβ1线校正。分别用内标法与非内标法制备样品以进行精密度考察,结果表明,对于内标法,测定结果的相对标准偏差RSD1.0%;对于非内标法,RSD2.5%。用不同配方的Ti(C,N)基金属陶瓷试样进行正确度验证,测定值与参考值一致。     

用Zerolit FF树脂分离铌、钽、钛的研究

采用Zerolit FF阴离子交换树脂,将含有铌、钽、钛的溶液进行离子交换,然后用0.3MHCl-0.6％H_2O_2混合液洗脱钛,再用0.7MH_2C_2O_4溶液洗脱铌,最后用3MHCl-0.5MH_2C_2O_4溶液洗脱钽。结果表明,分离效果好,流程简单。实验中采用了H_2O_2比色测定Ti,用丙酮-硫氰酸钾比色测定铌,用焦性没食子酸比色测定钽。     

金属钽丝表面的X射线光电子能谱分析

用X射线光电子能谱（CPS）对金属钽丝表面进行了分析和研究。通过XPS全程宽扫描和窄扫描，分析了钽丝表面的元素成分和钽的化学态。分析结果表明，钽丝表面的元素成分为Ta，C，O，F，S，C1，P，Fe，Si，Ni，Cr，Ti，Nb，W，Al。对溅射5min前后的Ta4f峰进行曲线拟合，分别得到2个Ta峰和4个Ta峰，对拟合后各个Ta峰的相对位置进行分析，可以得出以上各个Ta峰的化学态；钽丝表面钽的化学态分别为，溅射前Ta2O5和TasSi3，溅射后Ta，Ta2O5，TasSi3。