稀土热障涂层材料-锆酸钆镱粉末编制说明.docx

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1、国标稀土热障涂层材料一错酸包镣粉末(送审稿)编制说明一、工作简况1.1 立项目的及意义两机动力装备是一个国家科技、工业、经济和国防实力的重要标志,被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。然而,航空发动机的“心脏病问题”却长期困扰着中国航空工业。推重比是衡量航空发动机工作能力的重要指标,提高涡轮前温度则是实现航空发动机高推重比的主要途径。涡轮前温度的提高不可避免的使涡轮部件热负荷增加、热应力增大,从而对材料提出了更苛刻的服役性能要求。于是寻求种新型的耐更高温度的结构材料已成为开发高推重比航空发动机的迫切需求。目前,稀土基热障涂层材料是新材料产业技术中的核心关键技术,是高端装备发展的基础,也是航空航天等国

2、家重器“卡脖子”的核心关键技术之一。随着科技进步和社会发展,材料的服役环境变得极端苛刻,特别是在一些国家重大高端装备中,材料在高温、高速、高压、盐雾等耦合的恶劣环境下服役,传统的材料已经难以满足要求,己逐渐成为制约材料应用和高端装备发展的瓶颈。高性能涂层技术应运而生,它通过在材料表面上涂镀各种不同的功能涂层以提高材料抵御环境的能力(如耐磨耐蚀、抗高温氧化等),赋予材料表面新的或更高的机械、物理、化学等功能及其他特殊功能,使其成为综合性能良好的涂层材料和部件,从而满足各种恶劣工况的应用需求。热障涂层作为“两机”热端防护的关键技术之一,可延长部件寿命,提高发动机效率,目前,我国78wt%氧化铝稳定

3、的氧化错(7-8YSZ)热障涂层在航空发动机中已获得成功应用。但是,YSZ高温稳定性差、长时使用温度上限仅为i2(xrc:YSZ在超过12(XrC长时服役时可能会出现相变失效、烧结严重等问题;同时,YSZ涂层己被证实无法抵御沙层(主要成分CaO,MgO,Al2O3,SiO2,即CMAS)的侵蚀35:附着在叶片表面的CMAS在温度超过1200C时会融化并渗入涂层内部与YSZ反应,导致叶片表面气膜冷却孔堵塞、冷却效率降低,引起热障涂层服役寿命大幅降低。因此,传统的78YSZ热障涂层无法满足“两机”向高推重比、高涡轮进口温度方向发展的趋势,迫切需要寻求具有低热导率、高热膨胀系数和高温相稳定性好的新型

4、热障涂层材料错酸钮镒具有比YSZ更低的热导率,更好的高温相稳定性及更好的抗烧结性,同时倍酸轧链还能有效抑制CMAS渗入侵蚀,是一种理想的稀土基超高温热障涂层材料,而西方发达国家对于稀土基超高温热障涂层材料及制备技术对我国严格封锁并严格限制热障涂层材料销售。目前,稀土热障涂层材料一错酸仇镣粉末尚没有标准可依,该标准的申请立项及制定出台将解决该类产品急需的标准缺失问题,有利于推动我国稀土基超高温热障涂层材料研制,规范产品技术标准,有利于提升我国高端装备的产品性能,突破民用以及军用航天器“卡脖子”的核心关键技术。1.2 任务来源根据稀土标委202235号关于关于召开2022年第七次稀土标准工作会议的

5、通知,稀土热障涂层材料一倍酸钱镜粉末国家标准制定计划正式下达,项目编号为20220747-T-469,完成周期为22个月,预计2024年7月份完成。本标准制定任务由广东省科学院新材料研究所牵头起草,参与起草单位有广东省科学院新材料研究所、广东省科学院资源利用与稀土开发研究所、包头稀土研究院、瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司、赣州湛海新材料科技有限公司、西安交通大学、咸阳瞪羚谷新材料科技有限公司、国营川西机器厂、广东粤科欣发新材料有限公司、有研资源环境技术研究院(北京)有限公司、矿冶科技集团有限公司、赣州稀土矿业有限公司、国合通用测试评价认证股份公司。1.3 起草单位广东省科学院新

6、材料研究所隶属广东省科学院,为其骨干科研院所,公益二类事业单位。研究所承担现代材料表面工程技术国家工程实验室、国家钛及稀有金属粉末冶金工程技术研究中心、广东省现代表面工程技术重点实验室、广东省金属强韧化技术与应用重点实验室等创新平台的建设,开展新材料领域基础性和关键共性技术研究,承担新材料研究开发及工程化验证、新材料领域科技创新平台建设,提供新材料领域的分析测试、产品试制、技术咨询、科技培训、学术交流、人才培养、科学传播等服务。研究所现有职工255人,其中中国工程院院士2人(周克松院士、潘复生院士),长江学者1人,973首席科学家1人,国家高层次人才特殊支持计划(“万人计划”)2人,享受政府津

7、贴6人,广东省杰出青年2人,广东省特支计划科技创新青年拔尖人才1人,教授级高工和高级工程师73人,具有博士学历65人,中级职称以上科技人员占61机此外,研究所与中南大学、华南理工大学、深圳大学、广东工业大学、昆明理工大学、沈阳工业大学等高校共建研究生分院和研究生基地,现有在读研究生近130余人,并已联合培养硕博士310余人,为全国输送了一批优秀的专业科技人才。研究所主要围绕广东省战略新兴产业、重点传统产业和高端装备制造业及国家重大工程对产品开发及装备性能不断提升的需求,面向航空航天、海洋工程、先进装备制造、新能源汽车、机械、电力、矿山、轨道交通、医疗器械等领域,开展热(冷)喷涂技术、铝镁轻金属

8、材料、真空镀膜技术、金属基复合材料、激光制造技术、高性能粉末冶金和表面分析检测技术的研究与应用。先后承担了500多项国家973、863、国家支撑、国际合作、国家重点研发计划、国家自然科学基金以及省市重大、重点科技攻关等项目,开发出多种涂层产品并实现工程化应用,在国内外形成了相当的影响力,为国家、广东省科学技术进步和经济发展作出了突出贡献。迄今,累计取得各类科研成果95项,其中获国家科学技术进步二等奖3项),省级奖励25项(一等奖5项,二等奖12项,科技合作奖1项,专利金奖2项),部级奖励2项(一等奖和三等奖各1项),社会力量奖励56项(一等奖16项,二等奖21项),取得授权专利420多件;累计

9、发表期刊论文1400多篇,出版论著13部;牵头(参与)制修订标准90余项,其中国家标准23项,行业标准11余项,团体标准13项,企业标准60余项。依托研究所建立了国家和省部级科技创新及基础条件平台15个、国际合作平台6个、产学研合作平台20多个,代表性的有:“国家钛及稀有金属粉末冶金工程技术研究中心”“现代材料表面工程技术国家工程实验室”“广东省现代表面工程技术重点实验室”“广东省金属强韧化技术与应用重点实验室”“广东省钢铁基复合材料工程实验室”“有色行业表面工程技术重点实验室”“中法表面工程联合实验室”“中英先进材料与增材制造联合示范基地”“高端动力装备先进涂层制备与验证联合实验室”“航空发

10、动机先进涂层技术联合实验室”等。研究所硬件设施先进完善,拥有国内最齐全、最先进的表面工程技术设备,以及国内金属材料覆盖最广、技术路径最全的金属粉末研制装备,价值30万元以上仪器设备总计115台套,总价值近2亿元。研究所建立了1S0900I质量体系,通过了GB/T33250-2016科研机构知识产权管理体系认证、国家CMA检验检测机构资质认证。现有控股、参股公司9个,开发了300多种新技术产品,目前已形成规模化的科技产业群,部分新技术、新产品出口美国、日本、加拿大、瑞典等多个国家和地区。表1起草并参与制定的标准清单性质标准名称编号国家标准热喷涂低压等离子喷涂锲-钻-铭-铝-钮-铝合金涂层GB/T

11、18681-2002行业标准热喷涂用NiCoCrAlYTa合金粉末YS/T1128-2016国家标准铸造碳化鸽粉GB/T2967-2017国家标准金属粉末有效密度的测定液体浸透法GB/T5161-2014行业标准铝包银复合粉YS/T528-20131.4 工作进度安排根据任务落实会议精神,我公司组建了稀土环境障涂层材料一硅酸镜粉末国标制定小组,主要由生产部门、研发部、品管部、市场部等相关人员组成。具体时间安排如下:(1)征求意见稿:2022年09月22日(2)预审稿:2023年03月28日(3)送审稿:2023年09月15日(4)审定会时间:2023年09月XX日1.5 标准讨论会、预审会和审

12、定会说明全国稀土标准化技术委员会于2022年9月27日采用腾讯会议的方式在线上召开了2022年第七次稀土标准工作会,会上讨论了12项国家标准计划项目和审定、预审5项行业标准和国家标准外文版项目,其中国标稀土热障涂层材料一错酸轧镜粉末制定任务正式下达,计划号20220747-T-469。广东省科学院新材料研究所接到任务后,通过广泛调研、深入了解目前市售和在用稀土热障涂层材料一倍酸轧镜粉末产品情况。调研了土热障涂层材料一倍酸轧镜粉末主要研制和生产的科研院所和大型企业,根据目前市场流通错酸轧镜粉末产品实际现状,起草了稀土热障涂层材料一倍酸轧镜粉末(草案),2022年K)月形成了标准征求意见稿,202

13、3年2月新材料研究所向相关企业单位和科研院所广泛征求意见,根据意见回函做了相应修改形成预审稿,2023年3月28日,在广州召开了2023年第二次稀土标准工作会议,预审了稀土热障涂层材料一格酸轧镜粉末国标,根据预审会到会专家的意见做了相应修改形成送审稿。2023年9月XX日,o二、编制原则和依据及标准主要内容2.1 编制原则和依据标准负责起草单位在任务落实会上广泛地征求了与会专家和代表的意见,确定了制定方案:确定了标准起草原则、主要内容框架和依据: 依据国家相关的法律、法规; 查询相关标准和收集国内外客户的相关技术要求,积极向相关国际标准、世界领头企业的技术标准要求靠拢,做到标准的先进性; 根据

14、目前国内环境障涂层材料生产企业的具体情况及技术水平,结合用户的要求及应用技术的发展趋势,力求做到标准的合理性、实用性,与时俱进; 按照GB/T1.1,稀土标准和国家标准编写示例的要求进行格式和结构编写。2.2 标准主要内容本文件规定了错酸轧镜粉末的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及质量证明书。本文件适用于以镒、轧、错的单质或化合物为原料,采用化学法制得的,供航空发动机叶片高温热障涂层等领域用的错酸轧镜粉末。三、主要技术内容说明1、引入了属于和定义(1)粒度分布系数粉末粒度分散性指数。用来衡量产品粒度分布情况的参数,按式(1)计算分布系数(q):。-Dg-90J。(1)“50

15、式中:D90粒径的体积累积分布中对应于90%的粉体的粒径,单位为微米(m);D50粒径的体积累积分布中对应于50%的粉体的粒径,单位为微米(m);Dio粒径的体积累积分布中对应于10%的粉体的粒径,单位为微米(m)。(2)团聚粉末原始粉末经喷雾干燥团聚、热处理及致密化处理得到的粉末。来源:GB/T39530-2020,3.1.22、分类(1)产品分类稀土热障涂层材料一错酸轧镜粉末按照化学成分、产品规格、中心粒径大小、粉末状态及用途分为REMTBC-GYbZ-XYb-OP1、REMTBC-GYbZ-XYb-OP2、REMTBC-GYbZ-XYb-OP12、REMTBC-GYbZ-xYb-API、

16、REMTBC-GYbZ-XYb-AP2、REMTBC-GYbZ-XYb-AP12六个牌号,其中X=O.331.5(2)牌号表示方法稀土热障涂层材料一错酸钱德粉末牌号由稀土热障涂层的英文首字母、错酸轧粮的化学式、产品的规格和粉末状态及用途组成,共分四个层次,其中第一层次表示用于制备稀土热隙涂层用粉末,用“Rareearthmaterialofthermalbarriercoatings”英文首字母REMTBC”表示;第二个层次表示产品锚酸轧镶用元素符号“GYbZ”表示;第三个层次表示产品的规格,X表示Yb2O3在粉末中的名义质量百分含量;第四个层次表示粉末的状态及用途,用XPY表示,分以下六种情

17、况:OPl表示用于制备APl粉末的原始粉末,OP2表示用于制备AP2粉末的原始粉末,0P12表示用于制备APl或AP2或AP12粉末的原始粉末,APl表示适用于等离子喷涂-物理气相沉积技术的团聚粉末,AP2表示适用于大气等离子喷涂技术的团聚粉末,AP12表示适用于等离子喷涂-物理气相沉积技术或大气等离子喷涂技术的团聚粉末。由此产品牌号表示为:REMTBC-GYbZ-XYb-OP1、REMTBC-GYbZ-XYb-OP2、REMTBC-GYbZ-XYb-OP12、REMTBC-GYbZ-xYb-API、REMTBC-GYbZ-XYb-AP2、REMTBC-GYbZ-XYb-AP121具体表示方法

18、如下:REMTBC-GYbZrYb-XPY表示粉末状态及用途表示产品的规格表示钻酸轧镜表示稀土热障涂层3、主要技术指标确定的依据根据目前我国市场流通热障涂层材料产品实际情况制定了稀土热障涂层材料一错酸轧镜粉末标准,其主要内容说明如下:一规定了稀土热障涂层材料一错酸轧镣粉末产品的化学成分以及主相、稀土杂质、非稀土杂质、灼减和水分含量,一些典型牌号的产品的化学成分见表1。表1典型牌号产品化学成分产品牌号REMTBC-GYbZ-OJYb-OPlREMTBC-GYbZ-OJYb-APlREMTBC-GYbZ-5.0Yb-OPlREMTBC-GYbZ-5.0Yb-APlREMTBC-GYbZ-15.0Y

19、b-OPlREMTBC-GYbZ-15.0Yb-APlREMTBC-GYbZ-25.0Yb-OPlREMTBC-GYbZ-25.0Yb-APlREMTBC-GYbZ-31.5Yb-OPlREMTBC-GYbZ-31.5Yb-APlREMTBC-GYbZ-0.3Yb-OP2REMTBC-GYbZ-0.3Yb-AP2REMTBC-GYbZ-5.0Yb-OP2REMTBC-GYbZ-5.0Yb-AP2REMTBC-GYbZ-15.0Yb-OP2REMTBC-GYbZ-15.0Yb-AP2REMTBC-GYbZ-25.0Yb-OP2REMTBC-GYbZ-25.0Yb-AP2REMTBC-GYbZ-3

20、1.5Yb-OP2REMTBC-GYbZ-31.5Yb-AP2REMTBC-GYbZ-OJYb-OPl2REMTBC-GYbZ-OJYb-AP12REMTBC-GYbZ-5.0Yb-OP12REMTBC-GYbZ-5.0Yb-AP12REMTBC-GYbZ-15.0Yb-OP12REMTBC-GYbZ-15.0Yb-AP12REMTBC-GYbZ-25.0Yb-OP12REMTBC-GYbZ-25.OYb-API2REMTBC-GYbZ-31.5Yb-OPl2REMTBC-GYbZ-31.5Yb-AP12化学成分(质量分数)/%Gd2O359.20.554.70.545.00.535.30.5

21、29.00.5Yb2O30.30.25.00.215.0+0.525.00.531.50.5ZrO2(HfO2)余量杂质含量不大于稀土杂质0.10SiO20.01Fe2O30.03Al2O30.01TiO20.03Na2O0.01MgO0.01CaO0.02CF0.02灼减和水分,不大于1.00注1:所有化学成分检测均去除水分后测定。注2:稀土杂质为除去主稀土元素Gd、Yb以外的稀土元素。注3:在ZlQ(HKM中,HKh质量百分含量不大于3%。注4:YbG含量不大于5%时,允许测量误差为0.2%,Yb2S含量大于5%时,允许测量误差为0.5%。规定了产品的物理性能,见表2。表2物理性能物理性能

22、产品牌号REMTBC-GYbZ-XYb-OPlREMTBC-GYbZ-AYb-OP12REMTBC-GYbZ-XYb-OP2REMTBC-GYbZ-XYb-APlREMTBC-GYbZ-AYb-AP12REMTBC-GYbZ-AYb-AP2原始粉末中心粒径99.99%,置于20OmL烧杯中,以少量水吹洗杯壁,加入20mL硝酸(3.2),盖上表面皿,低温加热溶解完全,冷却,移入IooOmL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液ImL含Img氧化铝。3.6 氧化镣标准贮存溶液:称取LOOOOg氯化镜w(Yb2O3)99.99%,置于20OmL烧杯中,以少量水吹洗杯壁,加入20mL硝酸(3.2),盖

23、上表面皿,低温加热溶解完全,冷却,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液ImL含Img氧化镣。3.7 氧化错标准贮存溶液:称取0.7377g金属钻w(Zr)99.99%,置于20OmL聚四氟乙烯烧杯中,以少量水吹洗杯壁,加入IOmL硝酸(3.2),5mL氢氨酸(3.3),低温溶解,驱除氮的氧化物,取下,冷却。加入20mL硫酸(3.4),加热至冒浓硫酸白烟,取下,冷却。沿杯壁边摇动边缓慢吹水至50mL,低温加热至盐类溶解澄清,取下,冷却。移入1000mL塑料容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液ImL含Img氧化错。3.8 氧化铛标准贮存溶液:称取0.8480g金属管w(Hf)9

24、9.99%,置于20OmL聚四氟乙烯烧杯中,以少量水吹洗杯壁,加入IOmL硝酸(3.2),5mL氢氨酸(3.3),低温溶解,驱除氮的氧化物,取下,冷却。加入20mL硫酸(3.4),加热至冒浓硫酸白烟,取下,冷却。沿杯壁边摇动边缓慢吹水至50mL,低温加热至盐类溶解澄清,取下,冷却。移入1000mL塑料容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液ImL含Img氧化错。3.9 氧化镜标准溶液:移取10.0OmL氧化镜标准贮存溶液(3.7)于IoOmL容量瓶中,加入IOmL硝(3.2),用水稀释至刻度,混匀。此溶液ImL含100g氧化镣。3.10 氧化管标准溶液:移取10.0OmL氧化给标准贮存溶液(3.

25、8)于IoomL容量瓶中,加入IOmL硝(3.2),用水稀释至刻度,混匀。此溶液ImL含100g氧化给。3.11 氧气(体积分数99.99%)。4、仪器4.1 电感耦合等离子体发射光谱仪,分辨率0.006nm(200nm处)。4.2 光源:氮等离子体光源。5、样品样品于105C烘干1小时,置于干燥器中,冷却至室温,立即称量。6、试验步骤6.1 试料称取0.1Og样品(5),精确至0.0001g。6.2 平行试验平行做两份试验,取其平均值。6.3 空白试验随同试料做空白试验。6.4 分析试液的制备将试料(6.1)置于已预先加入4g硫酸筱(3.1)的20OmL烧杯中,用少量水吹洗杯壁,加入20mL

26、硫酸溶液(3.4),盖上表面皿,高温加热至冒浓白烟,并保持回流直至样品完全溶解,取下,冷却至室温,沿杯壁边摇动边缓慢吹水至50mL,低温加热至盐类溶解澄清,取下,冷却,移入20OmL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。分取10.0OmL试液于IoomL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。6.5 系列标准溶液的配制分别移取氧化轧标准贮存溶液(3.5)0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL,氯化镇标准溶液(3.9)0mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL、20.00mL,氧化错标准贮存溶液(3.7)0mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL、3.00mL,氯化管标准

27、溶液(3.10)0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.0OmL于5个IoOmL容量瓶中,补加0.2g硫酸铁(3.1)和1.0mL硫酸(3.4),用水稀释至刻度,混匀。系列标准溶液浓度见表1。表1系列标准溶液浓度单位为微克每克升元素系列标准溶液浓度标准1标准2标准3标准4标准5氧化轧0.0010.0020.0030.0040.00氧化镇0.002.005.0010.0020.00氧化钻0.0015.0020.0025.0030.00氧化给0.000.501.001.502.6.6 测定6.6.1 各元素推荐分析谱线表2推荐的分析谱线单位为纳米元素铉镜结谱线335.863,335.

28、048328,937,222.447327.307,267.865264.141,196.3616.6.2工作曲线的绘制在选定仪器工作条件下,将系列标准溶液(6.5)用选定的分析谱线进行氢等离子体光谱测定,以待测元素光信号强度为纵坐标,系列标准溶液质量浓度为横坐标,绘制工作曲线,线性相关系数应不小于0.9995o6.6.3分析试液的测定在工作曲线(6.6.2)符合测定的要求后,将空白试液和分析试液(6.4)用选定的分析谱线进行氮等离子体光谱测定,仪器根据工作曲线,自动进行数据处理,计算并输出分析试液中待测元素的质量浓度。7、分析结果表述待测元素含量以其氧化物的质量分数WX计,按公式(1)计算:

29、wr=f-p(1-v)x100%(1)式中:PX样品中待测元素的质量浓度,单位为微克每毫升(gmL);Po空白试液中待测元素的质量浓度,单位为微克每毫升(gmL);WA一样品中氧化铝、氧化铁、氧化铜、氧化硅、氧化钛和灼减量等含量,单位为百分含量();计算结果表示至小数点后两位。数值修约按GB/T8170的规定执行。(二)结果与讨论1、溶样方式的选择由于错酸轧镜粉末的特殊性,氧化错(氧化铅)的溶解需要使用氢氟酸,而氧化铝、氧化镜遇氟离子形成氟化稀土沉淀,因此,为了能够同时测定这几种元素,采用硫酸-硫酸镂进行消解。经试验,一定量的硫酸-硫酸钱可以将样品消解完全,得到澄清溶液,稀释后无沉淀析出。硫酸

30、镂经高温分解后剩余硫酸根,而浓硫酸粘度为2L5x0-3Pa.S,流动性不好,进样困难,且直接引入还会毁坏仪器,因此需要选择合适的量,本方法测试之前将待测溶液稀释10倍后进行测定。为研究硫酸-硫酸钱介质是否会对结果产生影响,进行了系列标准溶液是否需要硫酸-硫酸核打底的试验,试验结果如下:表3硫酸-硫酸较打底试验是否打底W(ZrO2)/%W(HfO2)/%w(Gd2O3)/%W(Yb2O3)/%打底39.25,39.310.80,0.8253.33,53.536.40,6.43不打底39.23,39.260.82,0.8053.41,53.446.38,6.42从表3可以看出,是否进行硫酸-硫酸核

31、打底,对测定结果影响不大,但由于不同仪器的基体效应不同,综合考虑,系列标准溶液采用硫酸-硫酸筱打底。2、硫酸用量试验于6个200mL玻璃烧杯中均加入4g硫酸筱固体,称取1#样品后稍吹水,空白中加入20mL硫酸(3.4),其余分别加入5mL、10mL、15mL、20mL、25mL硫酸(3.4),余下步骤按6.4,测得的Zro2、Hfo2、Gd2O3Yb2O3结果如表4所示。表4硫酸用量试验硫酸加入量(mL)510152025W(ZrO2)/%36.3337.8139.2639.2539.28W(HfO2)/%0.570.720.800.820.81卬(Gd2O3)/%47.5951.8853.5

32、553.4153.44W(Yb2O3)/%5.005.496.426.436.40试验中发现,加入5mL和IomL硫酸(3.4)时,试样未完全溶解但不浑浊,分取后的溶液放置后变浑浊;其他未发生此现象。从表4可以看出,加入5mL和IOmL硫酸溶解后分取的试样,测得的Zro2、HfO2、Gd2O3Yb2O3含量低于其他;加入其它量,对测定结果影响不明显。综合考虑,选择加入20mL硫酸溶解试样。3、硫酸核用量试验于6个20OmL玻璃烧杯中,空白中加入4g硫酸核固体,其余分别加入1g、2g、3g、4g、5g硫酸钱固体,称取1#样品,余下步骤按6.4,测得的Zro2、HfO2Gd2O3Yb2O3结果如表

33、5所示。表5硫酸铁用量试验硫酸钱加入量(g)12345W(ZrO2)/%25.5832.8139.2339.3139.17W(HfO2)/%0.390.680.810.820.81W(Gd2O3)/%33.2848.7953.4553.4353.55W(Yb2O3)/%3.225.186.426.386.40试验中发现,加入lg、2g硫酸钱的样品,底部有明显不溶物,冷却后吹水也不溶解,经ICP-AES测得的结果也偏低,说明样品未溶解完全。而加入3g5g硫酸筱的样品,冒硫酸烟一段时间后,溶液中虽然可能漂浮少量白色絮状物或底部有白色沉淀,冷却后吹水能溶解清亮,说明样品溶解完全、有盐类析出现象。从表

34、5可以看出,加入3g及以上的硫酸铉固体,对ZrO2、Hfo2、Gd2O3Yb2O3含量的测定结果影响不明显。所以,选择加入4g硫酸铉固体溶解试样。4、共存元素干扰试验根据样品全扫结果,分别以Zro2、Hfo2、Gd2OYb2O3为研究对象,按表6进行共存元素干扰实验。表6干扰试验结果序号加入ZKh量mg加入HfO2量mg加入GdzChl:mg加入Yb2O3l:mgZMh回收率/%12.000.0599.722.003.0099.932.000.35100.143.000.0599.853.003.0099.763.000.35100.272.000.053.000.3599.9序号加入HfO2

35、量mg加入ZMh量mg加入GdzOs量mg加入Yb2O3量mgHfO2回收率/%10.052.0099.820.053.00100.230.050.35100.140.102.00100.350.103.0099.760.100.3599.970.052.003.000.3599.9序号加入Gd2O3I:mg加入ZrCh量mg加入HKh量mg加入Yb2O3量mgGd2O3回收率/%13.002.000.0599.723.00100.233.000.3599.945.002.000.0599.755.0099.965.000.35100.073.002.000.050.35100.3序号加入Yb

36、2O3mg加入ZMh量mg加入HfO2量mg加入Gd2OjftmgYb2O3回收率/%10.352.000.05100.220.353.00100.030.3599.840.502.000.0599.750.503.00100.360.5099.770.352.000.053.0099.8从表6实验结果可以看出,样品中各共存元素之间的测定没有干扰。5、准确度试验5.1 氧化错和氧化铅合量参照YST568.1-2008氧化错、氧化错化学分析方法氧化锚和氧化给合量的测定苦杏仁酸重量法进行试验,重量法结果为氧化错和氧化铅合量,结果见表九表7氧化错和氧化蛤合量重量法比对结果样品编号ICP-AES法结果

37、/%重量法结果7%相对偏差7%1#40.0439.970.17从表7可以看出,对于氧化错和氧化管合量在40%左右的钻酸轨镜样品而言,两个方法的相对偏差为0.17%,准确度较高,能够满足分析要求。5.2 氧化轧和氧化镜合量(稀土氧化物总量)采用氟化分离-草酸沉淀-ICP-AES补差的草酸盐重量法,对1#样品进行方法比对,结果见表8o表8稀土氧化物总量重量法比对结果样品编号ICP-AES法结果/%重量法结果/%相对偏差7%1#59.8659.780.13从表8结果中可以看出,对于氧化轧和氧化镜合量(稀土氧化物总量)在60%左右的错酸电L镣样品而言,两个方法的相对偏差为0.13%,准确度较高,能够满

38、足分析要求。6、精密度试验按照选定的试验方法对1#错酸铝镜粉末进行7次ICP-AES独立测定。测定结果见表9o表9精密度试验结果测定次数w(ZrO2)/%W(HfO2)/%W(Gd2O3)/%W(Yb2O3)/%139.3110.81753.3306.429239.2590.79953.4146.415339.2530.80153.4366.397439.2290.81653.4426.416539.1770.79753.5276.402639.1710.79953.5496.384739.2880.81153.4736.421平均值/%39.2410.80653.4536.409标准偏差/%

39、0.0530.0090.0730.016RSD%0.131.070.140.24由表9可知,1#错酸轧镜样品中Zro2、Hfo2、Gd2O3.Yb2O3各元素的精密度试验结果的RSD在0.13%1.07%之间,该方法精密度良好,能够满足分析要求。采用格拉布斯(GrUbbS)检验法对上述精密度试验结果进行组内异常值检验,见表10所示。表10精密度数据组内异常值检验结果元素可疑值Xi%平均值;%S%G=MSz(0.05,7)检验结果ZrO239.17139.2410.0531.321.938无离群值HfO20.8170.8060.0091.231.938无离群值Gd2O353.33053.4530

40、.0731.691.938无离群值Yb2O36.3846.4090.0161.571.938无离群值从上表结果可知,在95%置信概率下,1#错酸轧镜粉末样品中ZrO2、Hfo2、Gd2O3Yb2O3的精密度试验结果中可疑值的GnIbbS统计量均小于临界值(0.05,7),表明组内无异常值。(三)结论本方法通过大量条件试验,确定了最佳的试验步骤,对错酸轧镣粉末样品中Zro2、Hfo2、GdzCh、Yb2O3开展了精密度试验和加标回收试验,测试结果的相对标准偏差(RSD,n=7)在0.13%1.07%之间,加标回收率在99.7%100.3%之间。方法精密度好、准确度高,能够满足相关行业对错酸轨德粉

41、末样品中ZrO2、Hfo2、Gd2O3.Yb2O3的检测需求。附录B纳米级错酸轧镜粉末中心粒径的测试方法(一)实验部分1、试剂无水乙静或95%乙醇。2、仪器和设备2.1 超声波振荡器:超声功率大于250W。2.2 透射电子显微镜(TEM):点分辨率小于或等于0.3nm;照相机(CCD)像素1024x1024。2.3 扫描电子显微镜(SEM):点分辨率小于或等于3nm;照相机(CCD)像素N1024x1024。3、试样直接取适量样品。4、分析步骤4.1试样3置于50mL烧杯中,加入IOmL_20mL乙醇(1)。将烧杯置于超声波振荡器(2.1)中,250W功率下,超声分散5min15min04.2 取1滴2滴分散液于电子显微镜的制样铜网(已制膜和喷碳)上,自然干燥后,置于透射电子显微镜(2.2)的样品架上,在约15万放大倍数下,用照相机摄下样品的电子显微镜照片;或取1滴2滴分散液于小块载玻片上,自然干燥后,喷金处理。在扫描电子显微镜(2.3)约15万放大倍数下,用照相机摄下样品的电子显微镜照片。4.3 观察样品电镜下颗粒形貌。用纳米标尺测量不少于100个颗粒中每个颗粒的长径和短径(可用计算机软件进行统计处理),取算数平均值。分析结果应注明何种电子显微镜下获得。5、试验数据处理第个颗粒的平均粒径按公式(1)计算,单位为纳

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