铝合金用工业硅成分的快速测定方法

摘要：应用X射线荧光光谱法快速分析工业硅中的主要控制杂质元素Fe和Ca，，其特点是分析速度快，样品的精密度、准确度和再现性较好，测量结果与化学法测定值相符，完全能满足铝合金生产工艺控制的需要，为合金生产单位有效控制杂质含量，提高铝合金产品质量提供可靠的数据依据。

关键词：工业硅成分 测定 X射线荧光光谱法

在铝合金的生产过程中，工业硅是重要的添加剂，硅在铸造铝合金中能降低铸件的膨胀系数，提高铸件的耐磨性能，改善抗拉强度、硬度、切削性、降低延伸率，因此掌握要添加的工业硅品质及其杂质的含量，对控制铝合金的质量有重要的意义。随着公司产能的不断扩大，铝合金生产所需的工业硅用量已增至近万吨，云南省境内工业硅生产厂家较多，且生产规模小，生产设备、工艺技术和硅石的品质也不一样，导致外购的工业硅原料生产厂家多、批次多、取待分析样数量多的现状。原来公司一直采用定期抽样送外单位委托检测成分 ，但分析周期长、分析成本高、分析结果不能及时满足生产的要求。大多国内铝合金的生产目前常采用电感耦合等离子体—原子发射光谱、分光光度法、原子吸收光谱等方法对工业硅成份进行检测，分析前需用铂金皿对样品进行前处理，而购买分析仪器和铂金皿需要很大的投入，且分析周期长，不能及时为生产提供分析数据。

对于铝业公司来说，波长色散X射线荧光光谱仪主要应用于分析铝电解质分子比和铝电解用原材料化学成份，目前为适应市场，实现降本增效，各企业对铝合金生产工艺控制更加严格，因此工业硅采购成本是控制的关键。我们按照国标GB/T2881-2008对购进厂的工业硅进行采样，采用国内工业纯硅标准样品与国外进口工业纯硅标准样品组成标准系列，在X射线荧光光谱仪上建立了工业硅分析工作曲线，经过长时间的摸索和实践工作，开发了X射线荧光光谱仪的工作性能，探索出合适的制样方法，实现了应用X射线荧光光谱仪快速而准确地分析工业硅样品中的Fe 、Ca，及时为合金生产部门控制产品质量和工业硅采购部门提供了可靠的样品分析数据。

1.、实验方法

1.1 设备配置

型号为S4 Pioneer的波长色散X射线荧光光谱仪，P10气体，ZHY-401型压片机， ZHM-1型振动磨，碳化钨磨盒，锤式破碎机

1.2 X射线荧光光谱仪工作条件

高压发生器功率4KW，阳极为Rh靶，Be窗端，面罩28mm，光谱室抽真空。