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高纯金属（合金）含量分析

2022-05-28 19:22:49   

 

 

一、应用概述
        高纯金属是现代多种高新技术的综合产物，广泛应用于半导体材料、靶材、航天材料、薄膜镀层等行业，因此其纯度及杂质元素的种类与含量对实际应用的性能影响较大，因此检测高纯金属或合金的元素种类及含量具有必要价值。高纯金属的杂质含量通常为ppm（mg/kg）级别。高纯合金通常由2种以上金属组成，其杂质含量极低。针对高纯金属（合金）的分析常采用ICP-MS等手段，但需要破坏样品，处理复杂，对前处理工艺要求较高。
        北京安科慧生自主研发的高灵敏度X射线荧光光谱仪（HS XRF^®）能够胜任分析2N-5N的高纯金属以及高纯合金；领先的快速基本参数法，即使在欠缺标准样品情况下，也可对杂质元素准确定量。

二、核心技术
(1) 硬件核心技术
单波长聚集激发技术-能量色散X射线荧光光谱仪（HS XRF^®）

发明专利号：ZL 2015 1 0567341.1

● 单色化激发

X射线管出射谱经全聚焦型双曲面弯晶单色化入射样品，降低X射线管连续散射线背景干扰2个数量级以上

● 聚焦激发

能量聚焦到样品较小面，进一步增加SDD探测器接收样品元素荧光射线强度










(2) 软件核心技术
  快速基本参数法（Fast FP^®）



●利用基本参数库与系列先进数学模型

●解决XRF各种效应带来的不确定性与分析误差

●实现无需标准样品下各类样品的元素定量分析




三、性能数据
（1）铝合金杂质元素分析

表1： 铝合金杂质元素准确度分析

样品名称		Mg(%)	Si(%)	Fe(%)	Cu(%)	Mn(%)	Zn(%)	Ti(%)	Cr(%)	Ni(%)
GSB04-1542-2003-SDY001	标准值	0.562	0.507	0.167	0.101	0.0950	0.0230	0.0250	0.0490	0.0009
	FP计算值	0.492	0.566	0.180	0.0994	0.0891	0.0221	0.0242	0.0449	0.0009
GSB04-1542-2003-SDY003	标准值	1.140	0.102	0.492	0.0260	0.0400	0.195	0.0083	0.140	0.0010
	FP计算值	1.060	0.197	0.487	0.0246	0.0378	0.204	0.0078	0.134	0.0010
GSB04-1542-2003-SDY005	标准值	0.380	0.675	0.0660	0.140	0.238	0.134	0.198	0.0910	0.0010
	FP计算值	0.451	0.658	0.0603	0.134	0.219	0.131	0.186	0.0861	0.0010

 

表2： 铝合金精密度数据

测定次数	Al(%)	Mg(%)	Si(%)	Fe(%)	Cu(%)	Mn(%)	Zn(%)	Ti(%)	Cr(%)	Ni(%)
SDY001-1	98.81	0.575	0.557	0.180	0.100	0.0892	0.0221	0.0239	0.0440	0.0015
SDY001-2	98.83	0.552	0.567	0.181	0.0999	0.0886	0.0223	0.0244	0.0446	0.0009
SDY001-3	98.84	0.516	0.588	0.183	0.0997	0.0895	0.0224	0.0240	0.0452	0.0009
SDY001-4	98.87	0.472	0.584	0.182	0.0997	0.0885	0.0223	0.0233	0.0443	0.0011
SDY001-5	98.83	0.500	0.597	0.182	0.0988	0.0894	0.0221	0.0234	0.0445	0.0009
SDY001-6	98.79	0.577	0.567	0.181	0.0985	0.0875	0.0220	0.0239	0.0437	0.0011
SDY001-7	98.82	0.493	0.674	0.184	0.1003	0.0895	0.0225	0.0240	0.0450	0.0009
平均值	98.83	0.526	0.590	0.182	0.100	0.089	0.022	0.024	0.044	0.0010
标准值	98.5	0.562	0.507	0.167	0.101	0.095	0.023	0.025	0.049	0.0009
RSD	0.03%	8.0%	6.7%	0.7%	0.7%	0.8%	0.7%	1.5%	1.1%	20.4%

 

（2）铜合金元素含量分析

表3：铜合金元素准确性数据汇总

Sample ID	Cu（%）	Zn（%）	Pb（%）	Bi（%）	Ni（ppm）
GBW(E)020201-H62标准值	61.58	38.34	0.0046	0.0001	5
FP计算值	61.21	38.66	0.0057	0.0007	13.09
GBW(E)020201-H59标准值	58.57	39.44	1.64	0.0061	280
FP计算值	57.99	39.73	1.598	0.0103	239.1

 

(3)高纯金分析

表4： 高纯金样品测试数据

样品名称	Au(%)	Zn(ppm)	Ga(ppm)	Pb(ppm)	Mn(ppm)	Ni(ppm)	Ag(ppm)	Cd(ppm)
Au-99.99	99.95	113.1	170.8	16.50	21.36	12.90	27.29	115.3

注：采购标识为999.9（4N）金首饰，PHECDA-PRO，分析时间300秒

 

 

四、特点优势
    操作简单
    保证测试面干净、平整即可；

   分析速度快
   单个样品分析时间3~10分钟；

   应用范围宽
    Fast FP2.0针对不同高纯金属与合金样品快速建立分析方法；

   无标定量与校正
    Fast FP2.0实现高纯金属与合金无标定量，采用少量标准样品进一步提升定量精度；




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