一种锌合金光谱与化学分析用标准物质及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锌合金光谱与化学分析用标准物质，所述标准物质中：各元素组成及含量如下：Al：3.5％～10％；Cu：0.20％～2.8％；Pb：0.001％～0.025％；Sn：0.0001％～0.003％；Cd：0.0001％～0.0005％；Fe：0.001％～0.005％；Mg：0.005％～0.05％；Mn：0.001％～0.01％；Cr：0.0001％～0.001％；Ni：0.0001％～0.01％；Si：0.001％～0.02％；其余量为Zn。本发明专利技术所述锌合金光谱与化学分析用标准物质具有成分覆盖范围广、配方设置合理，可以有效避免因配方设计及含量设置不合理，而导致的易偏析及均匀性差的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种锌合金光谱与化学分析用标准物质及其制备方法


[0001]本专利技术涉及标准物质领域，具体涉及一种锌合金光谱与化学分析用标准物质及其制备方法。

技术介绍

[0002]锌合金是以锌为基础加入其它金属元素组成的合金。锌合金相对比重大，熔点低，在385℃熔化，铸造性能好，容易压铸成型；流动性好，易熔焊、钎焊和塑性加工；在大气中耐腐蚀；可进行表面处理：例如电镀、喷涂、喷漆、抛光、研磨等。锌合金广泛应用于机械铸造和装饰材料领域，如压铸仪表，汽车零件外壳、家具配件、建筑装饰、浴室配件、灯饰零件、玩具、领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等。
[0003]标准物质是进行量值传递，实现测量准确一致的一种手段，是校准分析仪器、评估分析方法、保证产品质量不可缺少的基准，它在工业生产、商业贸易、环境保护、医疗卫生以及科学研究等部门有着广泛的应用。然而，目前铸造锌合金材料牌号不断增加，与其相适应的标准物质数量却较少，因而无法对锌合金材质的化学成分进行控制。另一方面，现有锌合金成分分析标准物质还主要存在以下不足：
[0004](1)国内标准物质中不含Mn、Cr、Ni及Si等元素，而且Al含量偏低，并不能满足大部分锌合金材料的计量分析及化学成分控制需求；
[0005](2)化学成分是标准物质的重要技术指标，设计合理可行的化学成分配比方案，直接关系到锌合金标准物质的均匀性及实用性；现有锌合金标准物质包含多种元素且含量不一，多种元素成分中还存在一些易偏析和不稳定的元素；因此，如何设置锌合金成分分析标准物质中主要元素的覆盖范围以及各元素的的含量范围以避免特征元素易偏析继而导致均匀性差的问题，依然是技术难点；
[0006](3)均匀性、稳定性及准确性也是标准物质的重要质量指标；在锌合金成分分析标准物质的制备过程中，如何将各配比的金属材料充分融合，并保证标准物质中化学成分分布的均匀性以及标准物质化学成分的准确性；目前，仍没有较好的解决方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种化学成分覆盖范围广，各元素含量范围设置合理，且均匀性好、准确性及稳定性高的锌合金光谱与化学分析用标准物质及其制备方法。
[0008]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种锌合金光谱与化学分析用标准物质，所述标准物质中：各元素组成及含量如下：
[0009]Al：3.5％～10％；Cu：0.20％～2.8％；Pb：0.001％～0.025％；Sn：0.0001％～0.003％；Cd：0.0001％～0.0005％；Fe：0.001％～0.005％；Mg：0.005％～0.05％；Mn：0.001％～0.01％；Cr：0.0001％～0.0 01％；Ni：0.0001％～0.01％；Si：0.001％～0.02％；其余量为Zn。
[0010]作为其中一种方案，所述标准物质中：各元素组成及含量如下：Al：3.95
±
0.04％；Cu：0.226
±
0.004％；Pb：0.0029
±
0.0003％；Sn：0.00018
±
0.00007％；Cd：0.00012
±
0.00004％；Fe：0.0015
±
0.0003％；Mg：0.0080
±
0.0004％；Mn：0.0013
±
0.0002％；Cr：＜0.0002％；Ni：0.0003
±
0.0001％；Si：0.0013
±
0.0004％；其余量为Zn。
[0011]作为其中一种方案，所述标准物质中：各元素组成及含量如下：Al：9.41
±
0.05％；Cu：2.44
±
0.04％；Pb：0.015
±
0.002％；Sn：0.0018
±
0.0003％；Cd：0.00027
±
0.00005％；Fe：0.0036
±
0.0004％；Mg：0.044
±
0.004％；Mn：0.0051
±
0.0004％；Cr：0.0006
±
0.0001％；Ni：0.0061
±
0.0004％；Si：0.012
±
0.002％；其余量为Zn。
[0012]本专利技术还提供了一种锌合金光谱与化学分析用标准物质的制备方法，包括步骤如下：
[0013]S1，材料准备：根据权利要求1至3中任一所述标准物质的化学成分设置方案，计算并准备好各种材料：包括纯锌锭以及其余中间合金；
[0014]S2，根据步骤S1中的配方设置，以纯锌锭为基体，采用分批次分期的方式添加其余金属中间合金，采用中频感应炉进行熔炼，用精炼剂进行精炼并充分搅拌；其中：控制温度在650℃，放流铸造，铸速为70～80mm/min，冷却水压：0.06～0.08MPa；
[0015]S3，以直接水冷半连续铸造方式，通过圆水孔双排冷却水射流结晶器将步骤S2中的合金液进行快速冷却并铸成Φ120mm
×
2000mm圆棒并进行铸锭初检；
[0016]S4，将步骤S3中经检验合格的铸锭放置于均热炉中进行均匀化处理，均热炉温度450
±
5℃，保温7小时，水冷至常温后空冷；
[0017]S5，(a)：将均匀化后的锌合金铸锭用车床去皮，去皮后用2000t油压机挤压成Φ40mm
×
5000mm长棒；将挤出的圆棒去头尾各200～500mm左右，加工成所设计规格的光谱块，得到块状的锌合金光谱分析标准物质；
[0018](b)：将均匀化后的锌合金铸锭用车床去皮3～5mm，并挤压成圆棒；再将挤压后的圆棒再次用车床去皮3～5mm，用多齿刀以12～18r/min的速度车制成屑，得到锌合金化学分析标准物质；
[0019]S6，对步骤S5中制备得到的锌合金光谱分析标准物质以及锌合金化学分析标准物质分别进行均匀性检验、稳定性考察、定值分析及不确定度评定后，封装得成品。
[0020]作为优选，步骤S1中，准备材料时，还需对原料纯锌锭以及其余中间合金的成分分别进行复检，以确保冶炼成分准确；若金属表面覆有氧化物，需进行预处理，去除氧化物。
[0021]作为优选，步骤S2中：冶炼中，采用惰性气体进行保护，以避免部分元素在高温熔炼时被氧化，继而保证冶炼成分的适用性以及内部样品的合格率。
[0022]本专利技术同现有技术相比具有以下优点及效果：
[0023]1、本专利技术所述的锌合金光谱与化学分析用标准物质中，主要有效合金元素为：Al、Cu、Mg；杂质元素为：Pb、Sn、Cd、Fe、Mn、Cr、Ni以及Si；与现有锌合金成分分析标准物质相比，具有成分覆盖范围广，可适用于对锌合金材质的化学成分进行控制，也可适用于光电发射光谱仪、X～射线荧光光谱仪和电感耦合等离子体发射光谱仪对锌合金标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锌合金光谱与化学分析用标准物质，其特征在于，所述标准物质中：各元素组成及含量范围如下：Al：3.5％～10％；Cu：0.20％～2.8％；Pb：0.001％～0.025％；Sn：0.0001％～0.003％；Cd：0.0001％～0.0005％；Fe：0.001％～0.005％；Mg：0.005％～0.05％；Mn：0.001％～0.01％；Cr：0.0001％～0.0 01％；Ni：0.0001％～0.01％；Si：0.001％～0.02％；其余量为Zn。2.根据权利要求1所述的锌合金光谱与化学分析用标准物质，其特征在于，Al：3.95
±
0.04％；Cu：0.226
±
0.004％；Pb：0.0029
±
0.0003％；Sn：0.00018
±
0.00007％；Cd：0.00012
±
0.00004％；Fe：0.0015
±
0.0003％；Mg：0.0080
±
0.0004％；Mn：0.0013
±
0.0002％；Cr：＜0.0002％；Ni：0.0003
±
0.0001％；Si：0.0013
±
0.0004％；其余量为Zn。3.根据权利要求1所述的锌合金光谱与化学分析用标准物质，其特征在于，Al：9.41
±
0.05％；Cu：2.44
±
0.04％；Pb：0.015
±
0.002％；Sn：0.0018
±
0.0003％；Cd：0.00027
±
0.00005％；Fe：0.0036
±
0.0004％；Mg：0.044
±
0.004％；Mn：0.0051
±
0.0004％；Cr：0.0006

【专利技术属性】
技术研发人员：魏科，孙效轩，王冰莹，司圳棋，罗嗣兴，王雪莹，刘凯，张琦，陈达，王飞飞，
申请(专利权)人：山东众标企信检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：