在铁合金的X荧光光谱分析中,样品制备是确保分析结果准确可靠的关键环节。由于铁合金成分复杂,且含有多种易与坩埚发生反应的元素,因此需采用特殊的制备方法以消除基体效应和矿物效应,提高测量精度。
对于铁合金样品,直接熔融易导致坩埚腐蚀,因此需先进行预氧化处理。预氧化通过加入氧化剂(如碳酸锂、硝酸钠等)将样品中的单质元素转化为高价氧化物,减少高温下对坩埚的侵蚀。例如,硅铁合金中的硅在842℃会与铂发生合金化反应,而预氧化后生成的二氧化硅则可避免这一问题。预氧化需严格控制温度和时间,确保氧化完全,否则残留的单质元素仍会腐蚀坩埚,影响分析结果。
X荧光光谱仪的分析中,熔融制样是消除颗粒效应和矿物效应的有效方法。将预氧化后的样品与熔剂(如四硼酸锂、偏硼酸锂)按比例混合,在高温下熔融成均匀的玻璃片。熔剂的选择需考虑样品的酸碱性及熔融后的玻璃片性能。例如,四硼酸锂熔点较高,能更好保护坩埚,且熔融后玻璃片成型性好;而偏硼酸锂则适用于酸性样品,熔片机械性能更佳。熔融过程中,样品中的多相体系转化为均一的单相固熔体,显著降低了基体效应,提高了测量准确性。
对于某些特殊铁合金,如含易挥发元素的样品,熔融制样可能不适用。此时可采用感应重熔离心浇铸法,将样品与纯铁粉混合后,在真空或保护气氛下感应加热熔化,再通过离心浇铸到模具中成型。该方法虽设备昂贵,但能消除颗粒效应,且可通过添加内标或稀释剂进一步校正基体效应。
样品制备完成后,需使用X荧光光谱仪进行测量。为确保结果准确,制备的校准样品应与分析样品在基体结构、矿物组成和元素含量范围上保持一致。通过建立准确的校准曲线,可实现对铁合金中主次元素的快速、准确分析。