陶瓷波长色散荧光光谱仪

ZSX PrimusⅢ+ 在陶瓷行业的应用

陶瓷是陶器与瓷器的统称。传统陶瓷又称普通陶瓷，是以粘土等天然硅酸盐为主要原料烧成的制品，现代陶瓷又称新型陶瓷、精细陶瓷或特种陶瓷。常用非硅酸盐类化工原料或人工合成原料，如氧化物（氧化铝、氧化锆、氧化钛等）和非氧化物（氮化硅、碳化硼等）制造。陶瓷具有优异的绝缘、耐腐蚀、耐高温、硬度高、密度低、耐辐射等诸多优点，已在国民经济各领域得到广泛应用。

传统陶瓷包含建筑陶瓷、日用陶瓷及卫浴陶瓷等，根据原料的作用分为：可塑料、瘠性料、熔剂料（熔剂和助熔剂）、辅助料等。陶土和瓷土、釉料是传统的陶瓷原材料。陶土是指含有铁质而带黄褐色、灰白色、红紫色等色调，具有良好的可塑性的粘土。陶土矿物成分复杂，主要由高岭土、水白云母、石英和长石组成。陶土主要用作烧制外墙、地砖、陶器具等。

瓷土（又名“高岭土"，HAldSizOs），是陶瓷的主要原料，是由云母和长石经过“瓷土化"或“高岭土化"而成。纯粹的瓷土是一种白色或灰白色，有丝绢般光泽的软质矿物，主要成分为：SiOz为46.51%，ALO为39.54%，H0为13.95%，熔点为1780°C。

釉的主要成分是：硅酸盐复合物。釉是覆盖在陶瓷制品表面的无色或有色的玻璃质薄层，是用矿物原料（长石、石英、滑石、高岭土等）和原料按一定比例配合（部分原料可先制成熔块）经过研磨制成釉浆，施于坯体表面，经一定温度煅烧而成。釉能增加制品的机械强度、热稳定性和电介强度，还有美化器物、便于拭洗、不被尘土腥秽侵蚀等特点。

作为可塑性陶瓷原料的粘土，可用于陶瓷坯体、釉色、色料等配方。石英在地球上储量多，在陶瓷工业中属于非可塑性陶瓷原料，可用于陶瓷产品的坯体、釉料等配方。

相对于传统陶瓷，现代陶瓷又称新型陶瓷、精细陶瓷或特种陶瓷。常用非硅酸盐类化工原料或人工合成原料，如氧化物（氧化铝、氧化锆、氧化钛等）和非氧化物（氮化硅、碳化硼等），通过结构设计、精确的化学计量、合适的成型方法和烧成制程而达到特定性能的、经过加工处理使之符合使用要求尺寸精度的无机非金属材料。现代陶瓷具有优异的绝缘、耐腐蚀、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、硬度高、耐辐射、密度低、重量轻等优异性能，已在国民经济各领域得到广泛应用。如电子陶瓷，就是指具有dute的电学、光学、磁学等性质而在电子、通讯、自动化、能源转化和存储等领域起关键作用的一类*陶瓷材料。电子陶瓷广泛应用于电子工业中制备各种电子元器件，是电子元器件制造不ke或缺的基础材料。按应用范围可分为固定用陶瓷、电真空陶瓷、电容器陶瓷和电阻陶瓷等。

氧化铝是现代陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一，具有一系列优良性能。此外，它也是高温耐火材料、磨料、磨具、激光材料及氧化铝宝石等的重要原料。

陶瓷生产过程也是一个复杂的过程。从陶粉体制备、陶瓷胚胎成型、陶瓷胚胎烧结、陶瓷精加工等，需要经过多道复杂的工艺过程。

ZSX PrimusⅢ+ 在陶瓷行业的应用

作为普通陶瓷的主要成分常有：SiOz、AlO、CaO、FeOMgO、NaO、KO等。陶土和瓷土、釉料是传统的陶瓷原材料，主要有长石、石英、云母、滑石、高岭土、粘土等，主要分析 SiO2、NaO、KO、CaO、AlO、MgO、FeO、TiO、PO、MnO等。而现代陶瓷，常用非硅酸盐类化工原料或人工合成原料，如氧化物（氧化铝、氧化锆、氧化钛等）和非氧化物（氮化硅、碳化硼等）。

电子陶瓷粉体是制造陶瓷元器件最主要的原料，其核心要求在于纯度、颗粒大小和形状等，电子陶瓷粉体主要有以下几种：

（1）绝缘陶瓷主要用于集成电路基片，主要粉体是AlO，其它还有SiC、AlN、BeO、GaAs、硼硅酸盐等。（2）介电陶瓷主要用于制作电容器，主要粉体有：BaTiO，MgTiO，CaTiO，SrTiO，PbTiO，La2Ti2O7，CaZrO3等。

（3）压电陶瓷具有压电效应的陶瓷称为压电陶瓷。主要用于陶瓷滤波器、陶瓷变压器、机电陀螺、气体点火装置等。主要粉体有：BaTiO3，PbTiO3，Pb（Ti，Zr）O3，ZnO，CdS，AlN等。

（4）磁性陶瓷-非晶态铁氧体是具有亚铁磁性的非金属磁性材料，为半导体或绝缘体，分为永瓷、软瓷、矩瓷、旋瓷和压瓷等。主要用于雷达、通讯、记录、计算机、仪器仪。主要粉体有：MnO，Fe-O3，NiO，CoO，ZnO，BaO，TiO2，B.O3，PbO，GeO2，Y-O3，P-Oa等组成的二元系或多元系。

（5）传感器陶瓷根据用途分为温度传感器、位置速度传感器、光传感器、气体转感器、温度传感器、多功能传感器等。主要粉体有：BaTiO3，SrTiO3，Fe；O3，NiO，TiO2，LiNbO3，SnO2，ZrO2，Al-O3，Ag2S等。

（6）电子浆料分为导体浆料、电阻浆料、电介质浆料、焊接浆料等。它们涂布在电子元器件的表面，使该电子元器件具有某种特性；或浆料自成形而形成电子元件。主要粉体有：Ag，Au，Pd，Cu，Ru系氧化物，BaTiO3，In，Bi等。

利用理学全自动顺序扫描型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+，采用熔融制样的X射线荧光光谱法，分析陶瓷原料、整个生产过程配方及其制品的主次成分，是陶瓷生产过程中质量控制的关键。X射线荧光光谱法分析快速准确、可测元素含量宽、可测元素种类多。同时熔融玻璃制样法可降低或消除矿物效应、组织效应和粒度效应对分析结果的影响，既能减少繁琐的样品化学前处理以避免对环境造成二次污染，又能多快好省地为企业节约成本。

1、X射线荧光光谱熔片法测试长石中主次成分的含量

熔融制样X射线荧光光谱（XRF）法具有可测元素范围广、浓度范围宽，同时具有快速、准确、操作简单等特点，已广泛应用于多个行业的分析领域。本文以市售钾长石、钠长石等标样，建立了熔融制样XRF分析长石中SiO、AlO、KO、NaO和FeO等主次成分的分析方法，并验证了该方法的稳定性。

熔融制样  XRF  钾长石  钠长石

长石是一种含钾、钠、钙及钡等碱金属和碱土金属的铝硅酸岩矿物，是重要的造岩矿物。它有很多种，如钾长石、钠长石、钙长石、钡长石等。长石在地壳中比例高达60%，富含钾或钠的长石主要用于陶瓷工业、玻璃工业及搪瓷工业。

XRF 法具有可测元素范围广、浓度范围宽，同时具有快速、准确、操作简单等特点，已广泛应用于多个行业的分析领域。熔融制样XRF法能消除试样的颗粒效应和矿物效应，减小基体效应对分析结果的影响，是准确度和重复性良好的分析方法。本方法以市售钾长石、钠长石等标样，利用X射线荧光光谱建立了长石中SiOx Al-Oa、Ko、Na-O和Fe-Oa等主次成分的分析方法，并验证了该方法的稳定性。

2、X射线荧光光谱法测定黏土类样品主成分

参考标准《GB/T21114-2019耐火材料 X射线荧光光谱化学分析 熔铸玻璃片法》，建立了黏土类样品分析方法。将试样与专用熔剂按1：10比例混合，高温熔融制备成荧光分析用玻璃片，在X射线荧光光谱仪上进行测量。对烧失量影响、共存元素影响等分析条件进行了优化，以确保分析结果的可靠性。用标样灼烧基熔融制样建立工作曲线，工作曲线线性良好，正确度符合常规分析要求。对方法的精度及准确度进行了考察，分析结果优于标准要求。

 X射线荧光 黏土类 玻璃片

黏土又称粘土，是含砂粒很少、有黏性的土壤。一般的黏土都由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。黏土是一种重要的矿物原料，由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成。黏土的化学成分除了硅和铝外，还包含少量钙、镁、铁、钾、钠等。黏土按性质和用途不同可分为陶瓷黏土、耐火黏土、砖瓦黏土和水泥黏土。耐火黏土中的硬质黏土用于制作高炉耐火材料，炼铁炉、热风炉、盛钢桶的衬砖、塞头砖等；在陶瓷工业中，硬质黏土和半硬质黏土可以作为制造日用陶瓷、建筑瓷和工业瓷的原材料；黏土还是生产水泥的主要原料之一。为了保护农业生产，保护环境，工业上使用的黏土已逐渐被页岩、砂岩、河泥、固废等替代。广义上能够提供硅、铝等主要化学成分的物料都可以作为黏土质原料供不同行业使用。伴随着工业结构的变化，工业上使用的黏土质原料品种越来越多，化学成分也越来越复杂，化学成分的变化必然会影响生产工艺，为了保障生产工艺的正常运行，并生产出合格的工业产品，黏土质原料化学成分检测工作变得非常重要。经典的化学分析方法是比较成熟的检测方法，但往往由于分析速度慢、操作繁琐以及化学药品对环境的污染等因素，并不完quan适合生产工艺过程控制的快速检测。为了满足工艺需求，我们参照耐火材料分析标准开发了X射线荧光光谱法分析粘土质材料的方法。X射线荧光光谱法具有快速准确等特点，是此类样品中主元素分析的有效手段。

参照《GB/T21114-2019耐火材料X射线荧光光谱化学分析熔铸玻璃片法》，将试样与熔剂按一定比例混合熔融制备成荧光分析用玻璃片，在X荧光光谱仪上进行测量。采用标样建立工作曲线，通过烧失量扣除、二次曲线及共存元素校正等方法优化分析方法，工作曲线线性良好。采用其中有代表性的标样对熔样精度及分析精度进行了考察，精度良好，可用于测定硅、铝为主量的黏土类样品的主成分含量分析。

3.X射线荧光光谱分析高岭土中的成分含量（ZSX PrimusⅢ+）

将高岭土粉碎后熔融制成玻璃熔片，使用理学全自动顺序扫描型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+建立工作条件分析高岭土中的 Al2O3、SiO2、Fe2O3、KO、NaO、CaO、MgO、TiO含量。该方法操作简单，能够很好地消除矿物效应、组织效应和颗粒度效应，提高了高岭土成分分析方法的准确度。

玻璃熔片法多道同时型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+ 高岭土成分分析

高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因呈白色而又细腻，又称白云土。因江西省景德镇高岭村而得名。其质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、以及石英、长石等矿物组成。高岭土用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。高岭土类矿物是由高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等高岭石簇矿物组成，主要矿物成分是高岭石。

传统化学法逐渐被X射线荧光光谱法所取代。ZSX分析法具有可测元素范围广、浓度范围宽，具有快速、准确、操作简单、保护环境等优点，已广泛用于多个行业的分析检测。

ZSX玻璃熔片法可消除试样的矿物效应、组织效应和颗粒效应，准确度和重复性良好。本方法采用玻璃熔片法制样，在理学全自动顺序扫描型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+上建立工作曲线进行分析，经实验验证，该方法简单快速、准确可靠、方便可行。

4、X射线荧光玻璃熔片法测试普通陶瓷中成分含量

陶瓷主要是以粘土、高岭土、长石和石英等为主要原料经高温烧制而成，元素成分复杂，以硅酸盐和铝硅酸盐、金属氧化物和金属氮化物、硼化物等组成；传统化学分析样品处理复杂、干扰因素多，操作比较麻烦，而利用X射线荧光玻璃熔片法分析，样品处理简单，操作方便，玻璃熔片法可以消除矿物效应、粒度效应对影响，提高了方法的分析精度和准确度。

使用理学全自动顺序扫描型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+，建立了普通陶瓷的分析方法，同时验证了方法的准确度和精密度。

陶瓷  多道同时型X射线荧光光谱仪 ZSX PrimusⅢ+ 玻璃熔片法

中国的陶瓷文化，当属秦朝“兵马俑"，唐朝“唐三彩"最ju有代表性，一部中国陶瓷史，就是一部形象的中国历史，也是一部形象的中国民族文化史。

陶瓷主要是由粘性较高的高岭土、黏土（Al；O3·2SiO2·H·O）、石英（SiO）和长石（KOAlO6SiO）等混合烧成而成，通过调整3者比例，可得到不同的抗电性能、耐热性能和机械性能的陶瓷。一般分为普通陶瓷、新型陶瓷、精细陶瓷和特种陶瓷。陶瓷因其有优异的绝缘、耐腐蚀、耐高温、硬度高、密度低、耐辐射等诸多特殊性能，已在各领域得到广泛应用。

陶瓷的传统化学分析法，样品处理复杂、元素间干扰因素多，操作很繁琐，而利用 XRF 光谱仪玻璃熔片法分析，样品前处理简单，操作简便，熔片法还能够消除矿物效应、组织效应、颗粒度效应对分析结果的影响，提高了分析方法的精度和准确度。

使用理学全自动顺序扫描型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+，建立了普通陶瓷样品中主要成分SiOz、AlO、CaO、MgO、FeO、TiO、SrO、ZrO、ZnO等元素的分析方法，并评价了该方法的精密度。

5、X射线荧光玻璃熔片法测试电子陶瓷中成分含量

陶瓷主要是由粘性较高的高岭土、黏土、石英和长石等混合高温烧成而成，通过调整3者比例，可得到不同的抗电性能、耐热性能和机械性能的陶瓷。陶瓷成分组成复杂，有时加入如SrZrZn等稀有元素来改变其性能，以达到SZP陶瓷的特殊用途；传统化学分析方法需要复杂的样品前处理，操作比较麻烦，性质接近的特殊元素的相互干扰无法掩蔽，而利用X 射线荧光玻璃熔片法分析，样品处理简单方便，既可以消除矿物效应、粒度效应对结果的影响，又可以通过修正排除元素之间的干扰，提高了分析精度和准确度。 使用理学全自动顺序扫描型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+，建立了特殊陶瓷的分析方法，同时验证了方法的准确度和精密度。

SZP陶瓷多道同时型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+玻璃熔片法

陶瓷主要是由粘性较高的高岭土、黏土（AlzO32SiOHO）、石英（SiO）和长石（KOAlO6SiO）等混合烧结而成，通过调整3者比例，可得到不同的抗电性能、耐热性能和机械性能的陶瓷。一般分为普通陶瓷、新型陶瓷、精细陶瓷和特种陶瓷。陶瓷中掺杂Sr，Zr，Zn元素高温烧制形成SZP陶瓷，可以改变陶瓷材料的微波介电性能和提高了陶瓷的抗压强度。这种SZP陶瓷因其有优异的绝缘性、耐腐蚀、耐高温、硬度高、密度低、耐辐射等诸多特殊性能，已在各领域得到广泛应用。

陶瓷的传统化学分析法，样品前处理复杂、性质相近元素之间干扰很难掩蔽排除，而利用X射线荧光光谱仪玻璃熔片法，样品前处理简单方便，既能消除矿物效应、组织效应、颗粒度效应对分析结果的影响，同时还可以通过修正排除元素干扰，提高了方法的分析精度和准确度。

使用理学全自动顺序扫描型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+，建立了特殊SZP陶瓷样品中主要成分SiO2、AlO3、CaO、MgO、FeOa、TiO、SrO、ZrO、ZnO等元素的分析方法，并评价了该方法的精密度。

5、X射线荧光玻璃熔片法测试电子陶瓷中成分含量

陶瓷主要是由粘性较高的高岭土、黏土、石英和长石等混合高温烧成而成，通过调整3者比例，可得到不同的抗电性能、耐热性能和机械性能的陶瓷。陶瓷成分组成复杂，有时加入如SrZrZn等稀有元素来改变其性能，以达到SZP陶瓷的特殊用途；传统化学分析方法需要复杂的样品前处理，操作比较麻烦，性质接近的特殊元素的相互干扰无法掩蔽，而利用X 射线荧光玻璃熔片法分析，样品处理简单方便，既可以消除矿物效应、粒度效应对结果的影响，又可以通过修正排除元素之间的干扰，提高了分析精度和准确度。  

使用理学全自动顺序扫描型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+，建立了特殊陶瓷的分析方法，同时验证了方法的准确度和精密度。

SZP陶瓷多道同时型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+玻璃熔片法

陶瓷主要是由粘性较高的高岭土、黏土（AlzO32SiOHO）、石英（SiO）和长石（KOAlO6SiO）等混合烧结而成，通过调整3者比例，可得到不同的抗电性能、耐热性能和机械性能的陶瓷。一般分为普通陶瓷、新型陶瓷、精细陶瓷和特种陶瓷。陶瓷中掺杂Sr，Zr，Zn元素高温烧制形成SZP陶瓷，可以改变陶瓷材料的微波介电性能和提高了陶瓷的抗压强度。这种SZP陶瓷因其有优异的绝缘性、耐腐蚀、耐高温、硬度高、密度低、耐辐射等诸多特殊性能，已在各领域得到广泛应用。

陶瓷的传统化学分析法，样品前处理复杂、性质相近元素之间干扰很难掩蔽排除，而利用X射线荧光光谱仪玻璃熔片法，样品前处理简单方便，既能消除矿物效应、组织效应、颗粒度效应对分析结果的影响，同时还可以通过修正排除元素干扰，提高了方法的分析精度和准确度。

使用理学全自动顺序扫描型X射线荧光光谱仪ZSX PrimusⅢ+，建立了特殊SZP陶瓷样品中主要成分SiO2、AlO3、CaO、MgO、FeOa、TiO、SrO、ZrO、ZnO等元素的分析方法，并评价了该方法的精密度。

碳质原料：天然鳞片石墨，土状石墨，焦炭，石油焦，烟煤及无烟煤锆基原料：锆英石，锆斜石，氧化锆，锆刚玉，锆莫来石低膨胀原料：合成堇青石，钛酸铝，熔融石英，含锂矿物非氧化物原料：碳化硅，氮化硅，赛隆，氮化硼，氮化铝，碳化硼。

结合剂：有机结合剂（天然结合剂、合成结合剂、合成树脂、石油及煤的分馏物），无机结合剂（铝酸盐水泥、硅酸盐、磷酸及磷酸盐、硫酸盐、溶胶、结合粘土等）

添加剂：稳定剂，促凝剂，增塑剂，减水剂，分散剂，抑制剂，发泡剂，抗氧化剂。耐火材料的生产工艺与陶瓷玻璃生产工艺相似，即原料加工、配料、混炼、成型、干燥、烧成（熔制）、成型、检查、成品。

ZSX Primus III +   上照型WDXRF

固体 液体 粉末 薄膜 合金的元素分析

Rigaku ZSX Primus III +以很少的标准在各种样品类型中快速定量测定从氧气（O）到铀（U）的主要和次要原子元素。陶瓷波长色散荧光光谱仪

ZSX Primus III +具有创新的光学上述配置。由于样品室的维护，再也不用担心被污染的光束路径或停机时间。光学元件以上的几何结构消除了清洁问题并延长了使用时间。

高精度样品定位

样品的高精度定位确保样品表面与X射线管之间的距离保持恒定。这对于要求高精度的应用很重要，例如合金分析。ZSX Primus III +采用dute的光学配置进行高精度分析，旨在限度地减少样品中非平坦表面引起的误差，如熔融珠和压制颗粒

使用EZ-scan软件的SQX基本参数

EZ扫描允许用户在未事先设置的情况下分析未知样品。节省时间功能只需点击几下鼠标并输入样品名称。结合SQX基本参数软件，它可以提供最准确，最快速的XRF结果。SQX能够自动校正所有的矩阵效应，包括线重叠。SQX还可以校正光电子（光和超轻元素），不同气氛，杂质和不同样品尺寸的二次激发效应。使用匹配库和wanmei的扫描分析程序可以提高准确度。

特征

· 元素从O到U的分析

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· 光管在上方的光学器件使污染问题最小化（dujia）

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· 占地面积小，使用较少宝贵的实验室空间

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· 高精度样品定位

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· 特殊光学元件减少了弯曲的样品表面造成的误差

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· 统计过程控制软件工具（SPC）

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· 疏散和真空泄漏率可以优化吞吐量

陶瓷波长色散荧光光谱仪