XRF分析銅合金主元素含量的方法技術研究

銅及其合金具有優良的導電、導熱、耐腐蝕等性能,銅合金中各元素含量不同直接影響銅合金的金屬性能。因此對銅合金的化學成分快速、準確的分析對銅合金的生產貿易及加工等都極為重要。采用X射線熒光分析方法分析銅合金具有分析速度快、檢測范圍廣、可現場原位無損分析等優點。本文以黃銅、青銅和白銅為重點采用X射線管激發的便攜式X射線熒光分析儀開展銅合金主元素的快速分析研究。論文取得的主要成果有:1.建立了單色和多色X射線熒光初級和次級X熒光強度公式,構建了銅合金中元素含量與熒光強度之間數學關系的理論方程。較詳細地分析了各元素間的基體效應的影響,對銅合金各元素間的吸收增強進行研究。2.依照國家標準(GB/T5231-2001)的規定制備黃銅、青銅和白銅合金化學樣品。分析待測銅合金元素組分與元素含量變化的特點,提出解決顆粒度效應的對策。3.通過大量的實驗,選擇X射線管最佳激發狀態條件下的管電壓和管電流,分別為22kV和8μA。4.采用不同的小波基函數對測量的X射線熒光光譜進行光滑,降噪,扣除本底和分解重疊峰的處理,結果表明,黃銅合金和錳青銅合金使用sym7小波基函數,白銅合金使用sym7小波函數后再使用coif4小波基函數進行兩次小波處理能夠得到最好的處理效果。5.實驗結果表明,黃銅合金Cu與Zn的含量與推薦值之間最大相對誤差為1.7%和4.9%;錳青銅中Cu與Mn的含量與推薦值之間最大相對誤差為0.4%和6.6%;錫青銅中Cu與Sn的含量與推薦值之間最大相對誤差為1.2%和4.3%。白銅樣品中Cu、Ni、Co的含量與推薦值之間最大相對誤差為1.5%、6.3%、6.7%。可見,運用便攜式X熒光分析儀分析銅合金樣品不但快速、高效,可以不破壞樣品而且分析元素多,含量范圍廣,分析精度可以滿足生產需要。