XRF分析铜合金主元素含量的方法技术研究

铜及其合金具有优良的导电、导热、耐腐蚀等性能,铜合金中各元素含量不同直接影响铜合金的金属性能。因此对铜合金的化学成分快速、准确的分析对铜合金的生产贸易及加工等都极为重要。采用X射线荧光分析方法分析铜合金具有分析速度快、检测范围广、可现场原位无损分析等优点。本文以黄铜、青铜和白铜为重点采用X射线管激发的便携式X射线荧光分析仪开展铜合金主元素的快速分析研究。论文取得的主要成果有:1.建立了单色和多色X射线荧光初级和次级X荧光强度公式,构建了铜合金中元素含量与荧光强度之间数学关系的理论方程。较详细地分析了各元素间的基体效应的影响,对铜合金各元素间的吸收增强进行研究。2.依照国家标准(GB/T5231-2001)的规定制备黄铜、青铜和白铜合金化学样品。分析待测铜合金元素组分与元素含量变化的特点,提出解决颗粒度效应的对策。3.通过大量的实验,选择X射线管最佳激发状态条件下的管电压和管电流,分别为22kV和8μA。4.采用不同的小波基函数对测量的X射线荧光光谱进行光滑,降噪,扣除本底和分解重叠峰的处理,结果表明,黄铜合金和锰青铜合金使用sym7小波基函数,白铜合金使用sym7小波函数后再使用coif4小波基函数进行两次小波处理能够得到最好的处理效果。5.实验结果表明,黄铜合金Cu与Zn的含量与推荐值之间最大相对误差为1.7%和4.9%;锰青铜中Cu与Mn的含量与推荐值之间最大相对误差为0.4%和6.6%;锡青铜中Cu与Sn的含量与推荐值之间最大相对误差为1.2%和4.3%。白铜样品中Cu、Ni、Co的含量与推荐值之间最大相对误差为1.5%、6.3%、6.7%。可见,运用便携式X荧光分析仪分析铜合金样品不但快速、高效,可以不破坏样品而且分析元素多,含量范围广,分析精度可以满足生产需要。