在鐵合金的X熒光光譜分析中,樣品制備是確保分析結果準確可靠的關鍵環節。由于鐵合金成分復雜,且含有多種易與坩堝發生反應的元素,因此需采用特殊的制備方法以消除基體效應和礦物效應,提高測量精度。
對于鐵合金樣品,直接熔融易導致坩堝腐蝕,因此需先進行預氧化處理。預氧化通過加入氧化劑(如碳酸鋰、硝酸鈉等)將樣品中的單質元素轉化為高價氧化物,減少高溫下對坩堝的侵蝕。例如,硅鐵合金中的硅在842℃會與鉑發生合金化反應,而預氧化后生成的二氧化硅則可避免這一問題。預氧化需嚴格控制溫度和時間,確保氧化完全,否則殘留的單質元素仍會腐蝕坩堝,影響分析結果。
X熒光光譜儀的分析中,熔融制樣是消除顆粒效應和礦物效應的有效方法。將預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,四硼酸鋰熔點較高,能更好保護坩堝,且熔融后玻璃片成型性好;而偏硼酸鋰則適用于酸性樣品,熔片機械性能更佳。熔融過程中,樣品中的多相體系轉化為均一的單相固熔體,顯著降低了基體效應,提高了測量準確性。
對于某些特殊鐵合金,如含易揮發元素的樣品,熔融制樣可能不適用。此時可采用感應重熔離心澆鑄法,將樣品與純鐵粉混合后,在真空或保護氣氛下感應加熱熔化,再通過離心澆鑄到模具中成型。該方法雖設備昂貴,但能消除顆粒效應,且可通過添加內標或稀釋劑進一步校正基體效應。
樣品制備完成后,需使用X熒光光譜儀進行測量。為確保結果準確,制備的校準樣品應與分析樣品在基體結構、礦物組成和元素含量范圍上保持一致。通過建立準確的校準曲線,可實現對鐵合金中主次元素的快速、準確分析。