ICS 77.120.10 H 12 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 14849.5—2014 代替GB/T14849.5—2010 工业硅化学分析方法 第5部分：杂质元素含量的测定 X射线荧光光谱法 Methods for chemical analysis of silicon metal- Part 5:Determination of impurity contents- X-ray fluorescence method 2014-12-05发布 2015-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T14849.5—2014 前言 GB/T14849《工业硅化学分析方法》分为9个部分： 第1部分：铁含量的测定1，10-二氮杂菲分光光度法； 第2部分：铝含量的测定铬天青-S分光光度法； 第3部分：钙含量的测定火焰原子吸收光谱法、偶氮氯膦I分光光度法； 第4部分：杂质元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱； 一第5部分：杂质元素含量的测定X射线荧光光谱法； 第6部分：碳含量的测定红外吸收法； 一 一第7部分：磷含量的测定钼蓝分光光度法； 第8部分：铜含量的测定PADAP分光光度法； 第9部分：钛含量的测定二安替比林甲烷分光光度法 本部分为GB/T14849的第5部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T14849.5一2010《工业硅化学分析方法第5部分：元素含量的测定X射线荧 光光谱法》。 本部分与GB/T14849.5—2010相比，主要有如下变动： 增加了规范性引用文件； 增加了锰、镍、钛、铜、磷、镁、铬、钒、钻的检测； 一 一 样品应破碎通过0.074mm筛，改为应能通过0.149mm标准筛； 将粘结剂硼酸改为淀粉或硼酸； 一 将试料中压片压力20kN，保压时间20s，改为30t压力下保压30s； 一补充了重复性限及再现性限，增加了试验报告。 本部分由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）归口。 本部分负责起草单位：昆明冶金研究院、中国铝业股份有限公司山东分公司、云南永昌硅业股份有 限公司。 本部分参加起草单位：中国铝业股份有限公司郑州研究院、通标标准技术服务有限公司、包头铝业 有限公司、蓝星硅材料有限公司、昆明冶研新材料股份有限公司、云南出人境检验检疫局。 本部分主要起草人：刘英波、赵德平、杨海岸、周杰、杨毅、张爱玲、胡智、张晓平、刘汉士、刘维理、 马启坤、唐飞、白万里、王宏磊、常智杰、聂恒声、金波、王云舟。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T14849.5—2010。 I GB/T14849.5—2014 工业硅化学分析方法 第5部分：杂质元素含量的测定 X射线荧光光谱法 1范围 GB/T14849的本部分规定了工业硅中铁、铝、钙、锰、镍、钛、铜、磷、镁、铬、钒、钻含量的测定方法。 本部分适用于工业硅中铁、铝、钙、锰、镍、钛、铜、磷、镁、铬、钒、钻含量的测定，测定范围见表1。 表 1 元素 质量分数/% 元素 质量分数/% 铁 0.020~1.500 铜 0.001~0.050 铝 0.050~1.000 磷 0.001~0.050 钙 0.010~1.000 镁 0.001~0.050 锰 0.0050~0.1000 铬 0.001~0.050 镍 0.0010~0.1000 钒 0.0005~0.0500 钛 0.0050~0.1000 钻 0.0005~0.0500 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T8170数字修约规则与极限数值的表示和判定 3方法提要 X射线荧光光谱法是通过化学元素二次激发所发射的X射线谱线的波长和强度测量来进行定性 和定量分析。由光管发生的初级X射线束照射在试样上，试样内各化学元素被激发出各自的二次特征 辐射，这种二次射线通过准直器到达分光晶体。只有满足衍射条件的某个特定波长的辐射在出射晶体 时得到加强，而其他波长的辐射被削弱。 该方法根据Bragg定理，即式（1)： SAG n =2d : sin0 ·(1) 式中： 衍射级数； n 一人射光束（特征辐射）的波长，单位为纳米（nm）； p 晶体面间距，单位为厘米（cm）； 一人射光与晶面间的夹角，单位为度（）。 在定量分析时，首先测量系列标准样品的分析线强度，绘制强度对浓度的标准曲线，并进行必要的 1 GB/T14849.5—2014 基体效应的数学校正，然后根据分析试样中元素谱线的强度求出元素含量。 4仪器和材料 4.1 波长色散型X射线荧光光谱仪，Rh靶光管（仪器参数设置参考附录A）。 4.2 振磨机（含碳化钨磨盘）。 4.3 压片机（含压环），可提供40t压力。 4.4 天平：感量为0.1g。 4.5 粘结剂：硼酸或淀粉（分析纯）。 4.6 垫衬剂：硼酸（工业纯）。 4.7 三乙醇胺（分析纯）。 5试样 试样应能通过0.149mm标准筛。 6步骤 6.1试料 称取15.0g试样（5），加3.0g粘结剂（4.5）和3滴三乙醇胺（4.7），于振磨机（4.2）上振磨至试样能通 过0.074mm标准筛，用垫衬剂（4.6）垫底包边或置于压环内放人压片机（4.3），压力在30t，保压时间 30s。卸压后取出样片，吹去表面杂质后待测。样片厚度应不小于4mm。 测定次数 6.2 独立地进行两次测定，取其平均值。 6.3 仪器校正 6.3.1背景校正 对于常量元素可选择测量一个或两个背景。 6.3.2 仪器漂移校正 通过测量监控样品校正仪器漂移。 6.4校准曲线的绘制 选择工业硅标准样品绘制标准曲线，每个元素都应有一个具有足够的含量范围又有一定梯度的标 准系列，曲线按仪器要求进行绘制，绘制时应考虑可能会对各分析元素谱线造成干扰的其他元素谱线 常见干扰元素谱线参见附录B。标准样品制备按6.1步骤进行，测量按6.5.3进行。 6.5测量 6.5.1准备 将X射线荧光光谱仪（4.1）预热至稳定。根据X射线荧光光谱仪的型号选定工作参数。 2 GB/T14849.5—2014 6.5.2 测量监控样品 设置监控样品名，测量监控样品中分析元素的X射线强度。 6.5.3 测量标准样品 输人标准样品名，测量标准样品中分析元素的X射线强度。 6.5.4 测量未知样品 测量监控样品，进行仪器漂移校正。 测量与未知样品同批制备的标准样品。启动未知样品分析程 序测量。测量数值按GB/T8170标准进行修约。 7 精密度 7.1 重复性 在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果 的绝对差值不超过重复性限（r），超过重复性限（r）的情况不超过5%。重复性限（r）按表2数据采用线 性内插法求得。 表 2 元素 含量/% 重复性限r/% 元素 含量/% 重复性限r/% 0.0042 0.0010 0.092 0.010 0.0070 0.0015 Fe 0.484 0.020 Cu 0.011 5 0.0025 1.209 0.040 0.069 8 0.0098 0.078 0.010 0.008 6 0.0012 0.0095 0.0015 AI 0.020 P 0.483 0,021 3 0.002 5 0.793 0.050 0.122 3 0.0100 0.007 0.002 0.0041 0.001 0 Ca 0.295 0.015 0.009 3 0.0023 Mg 0.793 0.040 0.0157 0.004 2 0.0212 0.0019 0.122 7 0.013 1 Mn 0.034 2 0.0038 0.002 6 0.001 0 0.146 9 0.0163 0.0099 0.001 6 Cr 0.0030 0.0005 0.011 2 0.0018 0.005 5 0.0007 0.086 4 0.0090 Ni 0.006 9 0.000.9 0.000 8 0.000 1 0.0458 0.0050 0.004 9 0.0007 V 0.0189 0.0039 0.009 8 0.001 3 0.029 0.006 0.052 0.005 Ti 0.034 0.007 0.000 33 0.000 07 Co 0.166 9 0.0134 0.0009 0.0002 3