在鐵合金的X熒光光譜分析中,樣品制備是確保分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于鐵合金成分復(fù)雜,且含有多種易與坩堝發(fā)生反應(yīng)的元素,因此需采用特殊的制備方法以消除基體效應(yīng)和礦物效應(yīng),提高測(cè)量精度。
對(duì)于鐵合金樣品,直接熔融易導(dǎo)致坩堝腐蝕,因此需先進(jìn)行預(yù)氧化處理。預(yù)氧化通過(guò)加入氧化劑(如碳酸鋰、硝酸鈉等)將樣品中的單質(zhì)元素轉(zhuǎn)化為高價(jià)氧化物,減少高溫下對(duì)坩堝的侵蝕。例如,硅鐵合金中的硅在842℃會(huì)與鉑發(fā)生合金化反應(yīng),而預(yù)氧化后生成的二氧化硅則可避免這一問(wèn)題。預(yù)氧化需嚴(yán)格控制溫度和時(shí)間,確保氧化完全,否則殘留的單質(zhì)元素仍會(huì)腐蝕坩堝,影響分析結(jié)果。
X熒光光譜儀的分析中,熔融制樣是消除顆粒效應(yīng)和礦物效應(yīng)的有效方法。將預(yù)氧化后的樣品與熔劑(如四硼酸鋰、偏硼酸鋰)按比例混合,在高溫下熔融成均勻的玻璃片。熔劑的選擇需考慮樣品的酸堿性及熔融后的玻璃片性能。例如,四硼酸鋰熔點(diǎn)較高,能更好保護(hù)坩堝,且熔融后玻璃片成型性好;而偏硼酸鋰則適用于酸性樣品,熔片機(jī)械性能更佳。熔融過(guò)程中,樣品中的多相體系轉(zhuǎn)化為均一的單相固熔體,顯著降低了基體效應(yīng),提高了測(cè)量準(zhǔn)確性。
對(duì)于某些特殊鐵合金,如含易揮發(fā)元素的樣品,熔融制樣可能不適用。此時(shí)可采用感應(yīng)重熔離心澆鑄法,將樣品與純鐵粉混合后,在真空或保護(hù)氣氛下感應(yīng)加熱熔化,再通過(guò)離心澆鑄到模具中成型。該方法雖設(shè)備昂貴,但能消除顆粒效應(yīng),且可通過(guò)添加內(nèi)標(biāo)或稀釋劑進(jìn)一步校正基體效應(yīng)。
樣品制備完成后,需使用X熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)量。為確保結(jié)果準(zhǔn)確,制備的校準(zhǔn)樣品應(yīng)與分析樣品在基體結(jié)構(gòu)、礦物組成和元素含量范圍上保持一致。通過(guò)建立準(zhǔn)確的校準(zhǔn)曲線,可實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵合金中主次元素的快速、準(zhǔn)確分析。