冶金分析
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冶金分析
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创刊时间：1981年
刊期：月刊
主办单位：
中国钢研科技集团有限公司
中国金属学会
国际标准刊号
ISSN 1000-7571
国内刊号
CN11-2030/TF
国内邮发代号
82-157
单价： 50.00元/册
美国《化学文摘（网络版）》
美国《化学文摘》2009年引文
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2012年 32卷 4期
刊出日期 2012-04-27
研究报告与工作简报
研究报告与工作简报
1
通过化学分析预测锌基涂层耐蚀性能的专家系统
TSON Arne, HILDEBRAND Lars
本研究旨在开发一种用于预测锌基涂层耐腐蚀性的通用方法，其可以表示为加速盐雾试验中的总质量损失。本方法仅基于三个分析参数，即锌、铝和镁的总涂层质量。这种限制的原因是这三种参数可能通过在线分析获得。然后，预测的耐腐蚀性被包括在一个过程/质量控制系统。加速腐蚀试验在布雷斯特的Swerea KIMAB IC（腐蚀研究所）以及比利时的冶金研究中心（CRM）进行。试验按照雷诺ECC1试验D172028/--C（12周）以及CRM研发的加速循环腐蚀试验进行。根据总质量损失情况，原材料被分为四个耐腐蚀级别。所有腐蚀试验都清晰、充分地说明了元素镁和铝的正面影响。对于涂层中大多数这些元素来说，元素镁和铝的影响比单独元素锌的影响大很多。因此，引入了一个新的量，叫做"等量元素锌涂层重量"。此量与锌、铝和镁的涂层重量线性相关。使用专家系统开发了一种用于预测耐腐蚀性的模型，此模型基于回归分析和"决策树"算法。根据上述提及的三个分析参数（即锌、铝和镁的总涂层质量），可以使用开发的模型准确对27种材料中的25种进行分类。总之，即使是在线状态，这种方法也有可能准确预测出腐蚀行为。出于材料研发的目的，还扩展了专家系统使其包括其他分析参数。
2012 Vol. 32 (4): 1-5 [
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6
碳片阻挡对激光诱导金属等离子体
陈金忠，高雅妹，宋广聚，玉世娟，杨宝柱
为了改善激光诱导低合金钢等离子体的发射光谱质量，采用高能量钕玻璃脉冲激光激发样品，由组合式多功能光栅光谱仪和CCD光谱采集处理系统记录等离子体光谱，研究了碳片阻挡方法对等离子体辐射强度的影响。实验结果表明，当采用碳片阻挡等离子体轴向传递时，能够提高等离子体的光谱质量。例如，在碳片距离样品表面高度为10 mm时，元素Al、Mn、Fe和Cr的光谱强度比无碳片阻挡时分别提高了25%、37%、24%和51%，光谱信背比分别提高了16%、23%、11%和34%。通过测量等离子体的电子温度、电子密度以及样品蒸发量，研究了采用碳片阻挡等离子体轴向传递条件下光谱增强的机理。
2012 Vol. 32 (4): 6-11 [
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12
粉末冶金高钒冷作模具钢中稳定
孙克 谢琰军 李小明 高光洁子 李艳萍 卢志超 卢翠芬
模具钢中的夹杂对性能有重要影响，本文用电解方法提取粉末冶金高钒冷作模具钢中的稳定氧化物夹杂，用X射线衍射、扫描电镜及能谱对夹杂物进行定性分析，用ICPAES测量夹杂物中氧化物形成元素的含量，进而得到各稳定氧化物夹杂的定量描述。结果表明粉末冶金高钒冷作模具钢中的氧化物夹杂主要有四种：Al2O3、硅酸盐、镁尖晶石（MgAl2O4）和SiO2。其中Al2O3含量最多，占到了稳定氧化物夹杂总量的9151%。用惰性气体脉冲加热法测定了该合金中的氧含量，以此来验证夹杂物提取方法的准确性，定量分析表明合金中稳定氧化物夹杂的质量分数为0026 5%。
2012 Vol. 32 (4): 12-17 [
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18
利用质谱仪探针测量钢材表面的气相反应
FALK Heinz，FALK Martin
在退火气氛模拟器中发生的反应，可以依靠靠近钢材表面的探针进行监测［1-3］。在热循环过程中，炉内接近钢表面的氢和水蒸气含量应该特别关注，因为钢板表面的合金元素氧化物以及靠近它表面的物质之间的相互作用会发生改变。通过质谱仪测得的水、氢气、一氧化碳、二氧化碳、氨气和氮的含量，可以用来研究氧化、还原、脱碳和氮化过程。热处理后，辉光放电发射光谱（GDOES）测定的层表面附近的相关单元浓度分布，可以作为相关气体浓度的测量结果。这些数据允许在连续退火过程中通过原位测量的热浸镀锌线来控制表面条件，同时也是冶金行为的不同合金化钢种概念的一种描述。
2012 Vol. 32 (4): 18-22 [
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23
镀锡板表面分析实验样品的前处理方法分析
陈圣，薛菲，刘俊亮
通过X射线光电子能谱（XPS）分析手段，对经不同清洗液超声清洗并气枪吹干后的镀锡板样品表面元素组成进行了表征，发现经过这些传统的测试前处理过程，样品表面均会留下一个主要由C、O及可能存在的H为主要成分组成的薄膜。该薄膜在常温下的大气环境中表现稳定，但在轻微加热后可完全脱附。由此总结出对镀锡板样品，使用如下方法，即酒精超声清洗并冷风吹干后，进样到真空室里，等待进行分析前，再将样品微微加热使保护膜脱附，可以得到洁净的待分析表面，满足表面分析的需要。
2012 Vol. 32 (4): 23-27 [
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28
聚对氨基苯甲酸/石墨烯-全氟磺酸聚四氟乙烯
杨剑鹏，黄克靖，王兰
将石墨烯（Gr）nafion复合物滴涂到玻碳电极表面，然后通过电聚合将对氨基苯甲酸（pABA）修饰至电极表面制成聚对氨基苯甲酸/Grnafion修饰玻碳电极。利用差分脉冲溶出伏安法研究了Cu2+在修饰电极上的电化学行为。试验发现Grnafion膜和聚合膜poly(pABA)的协同作用，提高了Cu2+在电极表面的富集程度，有效地促进了电子在修饰电极上的传递速度。对实验参数进行优化，并通过考察发现传感器有良好的重现性，且一些常见的阳离子和阴离子对Cu2+响应信号不产生干扰。在50×10-7 ~40×10-5 mol/L范围内，铜离子浓度与峰电流呈良好的线性关系，相关系数为0995。方法检出限为50×10-9 mol/L（S/N=3）。方法应用于废水样中Cu2+的测定，结果同ICPAES法的测定结果相一致，相对标准偏差为24%~36%。由于循环伏安曲线中Cu2+和Cd2+的溶出峰电位差较大，且没有相互干扰，所以该电极可用于Cu2+和Cd2+的同时测定。
2012 Vol. 32 (4): 28-32 [
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33
不同类型石墨坩埚对钢中氮分析影响的探讨
王学华，王蓬，吴振宁，王朝亮
从熔融状态、加热电流和释放峰形等方面考察了套坩埚和标准坩埚对钢中氮分析的影响，并探讨了套坩埚结构特点对氮分析改善的原因。结果发现，在相同的分析功率下，套坩埚的电流较小，温度稍低；但使用两种坩埚熔样时，套坩埚的熔样效果好，且氮峰释放平缓。对两种有证参考物质分别采用两种坩埚进行试验，发现使用套坩埚时的分析精度明显优于标准坩埚。所以，虽然套坩埚的加热温度稍低，但在保证样品完全熔融的前提下，有利于提高氮的分析精度。
2012 Vol. 32 (4): 33-35 [
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36
火花源原子发射光谱法测定钢中氮
杨新能，王娟，刁正斌，温衍新
以火花源原子发射光谱法测定钢中氮，对样品制备、冲氩时间、预燃时间等分析条件进行讨论，发现砂纸磨样、铣床铣样两种样品制备方式对精度影响不大，考虑圆柱样品铣床制样不易控制，因此实验采用砂纸制样，同时确定冲氩时间和预燃时间均为5 s。为消除共存元素干扰，采用共存元素硅进行干扰校正，校正后校准曲线线性良好，元素的测定范围为0000 5%～0023 0%，氮的检出限为0000 5 %。对生产样和标样进行精密度考察，相对标准偏差（n=11）均小于5%；采用本法及惰气熔融热导法同时对样品进行分析，测定值基本一致，t检验的结果证明两种方法没有显著性差异。方法已应用于实际生产。
2012 Vol. 32 (4): 36-40 [
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41
X射线荧光光谱法测定FeCuNbSiB纳米晶
艳萍，高光洁子，李红，孙克，李德仁，曹枨
提出了用熔融制样X射线荧光光谱法测定FeCuNbSiB纳米晶合金炉渣中TFe, CaO，MgO，SiO2，Al2O3，MnO，CuO，Nb2O5和TiO2的方法。讨论了玻璃熔片的制备、混合熔剂和脱模剂的用量、基体的吸收和增强效应校正，以及用人工配制的标准样品绘制校准曲线等问题。在最佳的分析条件下，测定了人工配制的标准样品中TFe，CaO，MgO，SiO2，Al2O3，MnO，CuO，Nb2O5和TiO2的含量，11次测定结果的相对标准偏差小于07%，所得的分析结果与标准样品的标准值相符合。用此方法分析了FeCuNbSiB纳米晶合金炉渣试样，用同一样品在完全相同条件下制备了11个熔片进行测量，其测定结果的相对标准偏差小于30%，所得分析结果与其他方法的测定值相一致。
2012 Vol. 32 (4): 41-45 [
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水杨醛缩腺嘌呤席夫碱的合成及其光度法
洪涛, 龙巍然, 陶晋飞, 刘鹏, 曹秋娥
以水杨醛和腺嘌呤为原料，合成了一个新的席夫碱（水杨醛缩腺嘌呤席夫碱，SASB），并对其结构进行了鉴定。以该席夫碱为显色剂，在优化了反应条件后，建立了一个测定痕量Cu2+的新光度分析方法。方法在400 nm处的表观摩尔吸光系数为768×104 L·mol-1·cm-1，线性范围为005～060 μg/mL。常见离子都不干扰测定，加入2 mL 100 g/L NH4F溶液作为掩蔽剂时，Al3+和Fe3+的允许量可分别提高到75倍和25倍。将方法用于铝合金中铜的测定，结果同原子吸收光谱法的测定值一致，相对标准偏差在25%以内。
2012 Vol. 32 (4): 46-49 [
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50
电感耦合等离子体原子发射光谱法测定
张利群，王晓辉，宋晓春，肖政
建立了电感耦合等离子体原子发射光谱（ICPAES）法测定锑精矿中4种元素Pb、Se、Te、Tl的定量分析方法。通过试验选择220353 nm、196026 nm、214282 nm、351923 nm分别作为Pb、Se、Te、Tl的分析谱线，无需进行光谱干扰校正。探讨了锑精矿的溶解方法，发现采用王水加氢氟酸溶解样品时，基体效应小，且Se、Te无挥发损失。方法的检出限均小于0010 μg/mL。对锑精矿实际样品进行分析，测定结果与ICPMS法测定值相一致。精密度试验结果表明，RSD（n=9）均小于4%，能满足日常分析对锑精矿中杂质元素的检测要求。
2012 Vol. 32 (4): 50-53 [
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X射线荧光光谱法测定复合碳铁合金中总铁含量
李韶梅
探讨了应用熔融法制样，X射线荧光光谱法分析碳铁中TFe的最佳制样条件和测量条件。本方法通过试验选择750 ℃烧碳温度去除碳铁中游离碳，再选择硝酸钾和碳酸锂作为氧化剂，以及合适的氧化温度，将试样预氧化处理，再高温熔融,并通过加入钴元素作内标，校正基体效应和烧失量。在选定的实验条件下，对一复合碳铁试样进行了11次测定，RSD为011%。对4个复合碳铁实际样品进行测定，结果与湿法测定结果相符。
2012 Vol. 32 (4): 54-56 [
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57
流动注射编结反应器火焰原子吸收光谱法
王中瑗, 张宏康, 方宏达, 苏耀东, MITTAL G S
建立了流动注射（FI）编结反应器（KR）在线预富集与火焰原子吸收光谱（FAAS）联用非分离状态下测定铁的价态的新方法。先用FAAS测出Fe和Fe的总浓度，然后通过FIKR预富集FAAS检测之后所得到的浓集系数（EF）的差异，求出Fe和Fe的浓度比值，根据总浓度和浓度比值求出Fe和Fe各自的浓度。对络合剂的种类、流速和浓度及体系pH值、样品进样时间和流速、洗脱剂种类和流速对测定的影响进行了研究，并确定了最佳实验条件。采用本方法对实际水样进行测定，结果与邻菲啰啉分光光度法相一致，相对标准偏差（n=11）均小于38%。
2012 Vol. 32 (4): 57-61 [
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62
电感耦合等离子体原子发射光谱法测定
赵希文，闻向东
试样经无水碳酸钠－硼酸混合熔剂高温熔融，盐酸溶解盐类后，在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上测定三氧化二铁的含量。确定了样品的最佳分解条件：熔样温度为1 150 ℃，混合熔剂用量为20 g；选择合适的分析谱线Fe 239562 nm和Fe 259940 nm，采用0100 0 g的称样量可消除基体干扰。方法用于标准样品和试样中三氧化二铁的测定，相对标准偏差小于10%，回收率在97 %～101 %之间；标准样品分析的测定值与认定值相一致。
2012 Vol. 32 (4): 62-64 [
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65
氟硅酸钾滴定法测定红土镍矿中二氧化硅
孙宝莲,张俊芳，李波，周恺，孙惠娜
提出了氢氧化钾熔融法分解红土镍矿试样，氟硅酸钾滴定法快速测定二氧化硅的方法。对试样分解、沉淀酸度、沉淀温度、沉淀过滤洗涤方式（用覆盖少量滤纸浆的脱脂棉直接过滤）及共存元素的干扰等条件进行了一系列试验，制定出相应的红土镍矿中二氧化硅的氟硅酸钾滴定法，较传统的碱中和游离酸的氟硅酸钾滴定法和高氯酸脱水重量法快速和易于操作。将该法应用于五个红土镍矿试样中SiO2（5%~39%）的测定，相对标准偏差(RSD)在045%～081%（ n=9）之间，回收率为99%～100%；同时进行了实验室间的数据对照，并与经典重量法测定结果进行比较，结果一致。
2012 Vol. 32 (4): 65-69 [
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70
硝酸钾碘化钾十八烷基三甲基溴化铵微晶
涂常青，温欣荣
建立了一种微晶吸附体系浮选分离铅的新方法。探讨了不同影响因素，如碘化钾溶液用量、十八烷基三甲基溴化铵（OTMAB）溶液用量、各种盐和酸度等对Pb2+浮选率的影响，探讨了Pb2+的浮选分离机理。结果表明，在最佳条件下，十八烷基三甲基溴化铵阳离子(OTMAB+)与I-反应产生OTMAB+·I-微晶物质。由Pb2+和I-生成的PbI2+4，再与OTMAB+形成的不溶于水的三元缔合物(OTMAB)2(PbI4)被定量吸附在OTMAB+·I-微晶物质表面且被浮选至盐水相中，而Fe3+，Co2+，Ni2+，Zn2+，Mn2+，Al3+等离子不被浮选，实现了Pb2+与这些离子的定量分离，据此建立了微晶吸附体系浮选分离Pb2+的新方法。该方法用于合成水样中Pb2+的定量浮选分离测定，浮选率为950%～1052%。
2012 Vol. 32 (4): 70-74 [
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75
717型阴离子交换树脂分离富集光度法测定
高显会，郭兴家，朱继芬，石雪娇，王 珊，邢长宇
研究了717型阴离子交换树脂柱分离富集钼的条件，建立了光度法测定铜精矿和尾矿中微量钼的方法。在pH为7.5的条件下，钼以MoO４２形式被717型阴离子交换树脂定量吸附后，采用2 mol/L HNO3和0.5 mol/L NH4NO3混合溶液定量洗脱，消除了绝大部分共存离子的干扰。通过树脂柱分离富集后，用硫氰酸钾分光光度法测定钼的检出限为5.6 μg/L，相对标准偏差（RSD）为2.2 % (n=5)，加标回收率在96.2 %～105.7 %之间，实际样品测定结果与ICPAES方法测定值基本一致。
2012 Vol. 32 (4): 75-78 [
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冶金分析
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