，樣品提升時間20s，清洗時間10s，懦動栗轉(zhuǎn)速15rpm; 氬氣純度為99. 99%。
[0020] 上述步驟7,8測試時，改變?nèi)芤航橘|(zhì)的酸度分別為1%，2%，3%，4%，5%，6%， 8%，10% (V/V)HN03，進(jìn)行峰值掃描，觀察不同濃度的硝酸介質(zhì)對被測元素發(fā)射信號強(qiáng)度的 影響。結(jié)果表明，該范圍內(nèi)HN03的酸度大小基本不影響砷的測定，選擇5%HNO3作為溶液 介質(zhì)。
[0021] 上述步驟7,8測試時，由于樣品中的基體元素硅、碳在氫氟酸、硝酸溶樣過程中已 經(jīng)被驅(qū)趕干凈，所以來自基體元素的干擾基本消除，樣品溶液中僅剩余雜質(zhì)離子；對于因表 面張力、黏度、密度等造成霧化器提升效率的差異而引起物理干擾可以利用基體匹配來消 除。
[0022] 本發(fā)明的主要特點(diǎn)： 1. 針對0-SiC樣品，建立了一種高壓密閉濕式酸消化的分解方案：采用氫氟酸-硝酸 作為消解試劑，利用高壓密閉濕式酸消解法分解樣品、去除基體元素硅和碳； 2. 采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀直接測定樣品消解液中的雜質(zhì)元素含量，分 析過程簡單、快速； 3. 準(zhǔn)確度實驗：加標(biāo)回收率在92%~105%之間，結(jié)果準(zhǔn)確； 4. 精密度實驗：多次平行分析結(jié)果之間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%，方法穩(wěn)定可靠、可操 作性強(qiáng)； 5. 鑒于該消解方法所得樣品溶液中無樣品基體和復(fù)雜的溶劑基體，故亦可采用電感耦 合等離子體質(zhì)譜進(jìn)行分析，從而進(jìn)一步降低高純0-SiC樣品中雜質(zhì)元素的檢出限； 6. 本方法具有操作簡便、快速、準(zhǔn)確、靈敏及重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0023] 下面進(jìn)一步例舉實施例以詳細(xì)說明本發(fā)明。同樣應(yīng)理解，以下實施例只用于對本 發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā) 明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述示例具體的 工藝參數(shù)等也僅是合適范圍中的一個示例，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過本文的說明做合適 的范圍內(nèi)選擇，而并非要限定于下文示例的具體數(shù)值。
[0024] 實施例1. 1.儀器與試劑 XS-205全自動電子分析天平（瑞士，Mettler-Toledo公司）；VistaAXCCD SimultaneousICP-AESSpectrometer(美國，Agilent公司），電荷親合檢測器，色散系統(tǒng) 為中階梯光柵，同心型霧化器，頻率為40. 68MHz。儀器工作條件：功率1.lkW，冷卻氣流量 15L/min，輔助氣流量為1. 5L/min，霧化氣流量0. 8L/min，積分時間5s;重復(fù)次數(shù)3次，穩(wěn)定 時間20s，樣品提升時間20s，清洗時間10s，蠕動栗轉(zhuǎn)速15rpm;氬氣純度為99. 99% ; 各被測元素單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液lmg/mL(國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院），其余實 驗試劑均為M0S級（Merck公司），實驗用水為二次去離子水（18. 2MQ?cm)。
[0025] 2?樣品處理 準(zhǔn)確稱取0. 2g經(jīng)研磨、干燥的e-Sic樣品（徐州捷創(chuàng)新材料科技有限公司），置于高 壓消解罐聚四氟乙烯內(nèi)杯中，用水潤濕，加入4mL氫氟酸（質(zhì)量百分濃度40% )、5mL硝酸 (質(zhì)量百分濃度69% )，輕搖混勻；裝入不銹鋼外罐內(nèi)，擰緊密封；將高壓消解罐移入烘箱 中，升高溫度至240°C，保溫30h，冷卻；打開不銹鋼外罐，取出聚四氟乙烯內(nèi)杯，將樣品溶液 轉(zhuǎn)移至鉑皿中，置于160°C電熱板上加熱至揮發(fā)近干；取下稍冷后，加入lmL硝酸、少量水加 熱溶解樣品殘渣；待樣品溶液澄清后，取下冷卻，定容至20mL容量瓶中，搖勻待測；同時制 備樣品空白試液。
[0026] 3?測定 分別移取OmL，lmL，5mL，10mL鋁、鋇、鈣、鐵、鋰、鎂、錳、鍶、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液（100yg/mL) 于4個100mL容量瓶中，分別加入10mL硝酸（1+1)，用去離子水稀釋至刻度，配制成0yg/ mL, 1yg/mL, 5yg/mL, 10yg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)系列I溶液。分別移取OmL,lmL, 5mL, 10mL鉀、 鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（100yg/mL)于4個lOOmL容量瓶中，分別加入lOmL硝酸（1+1)，用去離子水稀 釋至刻度，配制成0yg/mL, 1yg/mL, 5yg/mL, 10yg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)系列II溶液。分別移 取OmL，0. 5mL，lmL，2mL鉻、鉬、鈷、銅、鑭、鎳、鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液（100yg/mL)于4個100mL容量瓶 中，分別加入10mL硝酸（1+1)，用去離子水稀釋至刻度，配制成0yg/mL, 0. 5yg/mL, 1yg/ mL, 2yg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)系列III溶液。
[0027] 按照1所述設(shè)定儀器工作條件，穩(wěn)定20min后，分別測定標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品空白試 液，以標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中被測元素濃度為橫坐標(biāo)，被測元素發(fā)射光譜強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn) 工作曲線；然后測定0_SiC樣品溶液中被測元素的發(fā)射光譜強(qiáng)度，得到0-SiC樣品溶液中 被測元素的濃度，計算出P-SiC樣品中被測元素的質(zhì)量百分含量。
[0028] 4?檢出限實驗 用空白試液連續(xù)測定十一次，計算空白溶液中各雜質(zhì)元素的標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表1。
[0029] 驗證 為了驗證上述分析方法測定e-Sic樣品中各元素的的準(zhǔn)確性以及評估分析方法的精 密度，對上述0-SiC實際樣品進(jìn)行了 5次平行分析，并做了加標(biāo)回收實驗。即在e-SiC樣 品進(jìn)行消化處理之前，定量加入各待測雜質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，隨后按照前述的樣品處理、測定 方法進(jìn)行檢測。實驗結(jié)果顯示，加標(biāo)回收率在92. 5%~104. 9%之間，說明所建立的分析方 法準(zhǔn)確可靠；5次平行分析結(jié)果之間的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%，表明該方法重復(fù)性好，可操 作性強(qiáng)； 為了進(jìn)一步驗證上述分析方法的可靠性，我們購買了日本生產(chǎn)的匪IJCRM8002-a碳 化硅形）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行實驗比對。儀器與試劑、樣品處理和測定方法與實施例1相同， 5次平行分析結(jié)果統(tǒng)計詳見下表?？梢钥闯觯摲椒y定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值完全吻合，說明方法 準(zhǔn)確可靠；多次平行分析間的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差甚至優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)值，方法重復(fù)性好、可操作性強(qiáng)， 完全適用于實際樣品的分析檢測。
[0030] 表1匪IJCRM8002-a標(biāo)準(zhǔn)樣品中雜質(zhì)元素的分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值比較n= 5

【主權(quán)項】
1. 一種0 -SiC中雜質(zhì)元素的定量分析方法，其特征在于，包括： 1) 配制雜質(zhì)元素系列標(biāo)準(zhǔn)溶液； 2) 采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測定所述系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的發(fā)射光譜強(qiáng)度，繪 制各待測元素濃度和發(fā)射光譜強(qiáng)度的校準(zhǔn)曲線； 3) 將P -SiC樣品在高壓密閉環(huán)境下采用氫氟酸、硝酸消解形成待測溶液； 4) 重復(fù)步驟3)但不添加P -SiC樣品形成空白溶液； 5) 采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，分別測定步驟3)和4)制備待測溶液和 空白溶液的發(fā)射光譜強(qiáng)度，結(jié)合步驟2)制備的校準(zhǔn)曲線，得到被測元素的濃度，計算出 0 -SiC樣品中被測元素的質(zhì)量百分含量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氫氟酸的質(zhì)量百分濃度為40%，硝酸的質(zhì) 量百分濃度為69%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，0 -SiC樣品、氫氟酸、硝酸的用量比 為（0? 2-0? 5) g :(4-10)mL :(5-12)mL。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，步驟2)包括： 將P-SiC樣品與氫氟酸、硝酸混合后置于高壓消解罐中，并將該高壓消解罐加熱至 200-240°C，保溫20-40小時，在100-200°C下加熱揮發(fā)至干，加入硝酸、水，并加熱進(jìn)一步溶 解樣品殘渣，之后移入容量瓶中，用水稀釋溶液至規(guī)定體積形成所述待測溶液。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，電感耦合等離子體原子發(fā)射光 譜儀的工作參數(shù)為：射頻功率0. 8-1. 5kW，冷卻氣流量10-20 L/min，輔助氣流量為1-2 L/ min，霧化氣流量0. 5-lL/min，積分時間2-10 s ;重復(fù)次數(shù)2-5次，穩(wěn)定時間15-30 s，樣品 提升時間15-30s，清洗時間5-15s，蠕動栗轉(zhuǎn)速10-20rpm ;氬氣純度為99. 99 %。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀的工 作參數(shù)為：射頻功率I. I kW，冷卻氣流量15 L/min，輔助氣流量為1.5 L/min，霧化氣流量 0. 8 L/min，積分時間5s;重復(fù)次數(shù)3次，穩(wěn)定時間20s，樣品提升時間20s，清洗時間10 s，蠕動栗轉(zhuǎn)速15rpm;氬氣純度為99. 99 %。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述雜質(zhì)元素為鋁、鋇、鈣、 鐵、鋰、鎂、猛、鎖、鋅、絡(luò)、鉬、鈷、銅、鑭、鎳、和/或鈦。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種β-SiC中雜質(zhì)元素的定量分析方法，包括：1）配制雜質(zhì)元素系列標(biāo)準(zhǔn)溶液；2）采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測定所述系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的發(fā)射光譜強(qiáng)度，繪制各待測元素濃度和發(fā)射光譜強(qiáng)度的校準(zhǔn)曲線；3）將β-SiC樣品在高壓密閉環(huán)境下采用氫氟酸、硝酸消解形成待測溶液；4）重復(fù)步驟3）但不添加β-SiC樣品形成空白溶液；5）采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，分別測定步驟3）和4）制備待測溶液和空白溶液的發(fā)射光譜強(qiáng)度，結(jié)合步驟2）制備的校準(zhǔn)曲線，得到被測元素的濃度，計算出β-SiC樣品中被測元素的質(zhì)量百分含量。本方法具有操作簡便、快速、準(zhǔn)確、靈敏及重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N21/71
【公開號】CN105004711
【申請?zhí)枴緾N201510411287
【發(fā)明人】屈海云, 陳奕睿, 董疆麗, 朱燕
【申請人】中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月14日