Dl－18多元素鋁光譜標準樣品及其製備方法
2023-04-29 05:51:21 1
專利名稱：Dl－18多元素鋁光譜標準樣品及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種鑑別鋁材的標準樣品，特別是一種多元素鋁合金光譜標準樣品。
(二)、技術背景隨著科學技術不斷發展，新型鋁材不斷地被開發投放市場，一些新型材料加入了一些微量元素，或者，用戶對某些微量元素提出了新的要求，另外，隨著對商品質量要求不斷提高，過去由於條件不具備，無法分析的元素，現在提出新要求等。例如，目前用戶一般要求能夠能分析鋁中的Cu、Mg、Mn、Fe、Si、Zn、Ti、Ni、Pb、Sn、Ga、Ca、Cd、Sb、Na、Ce、V和B等十八個元素。現有的多元素鋁標準樣品是依次經過熔煉、調整化學成分、鑄造、均勻化處理、擠壓和鋸切等工序製備而成的。這種多元素鋁標準樣品只含有Cu、Mn、Fe、Si、Ni、Ti、Zn、Mg等八個元素，它不能分析鋁中上述用戶提出十八個元素中其餘十個元素，既無法滿足產品開發的需要，又不能對由他人提供的鋁材進行全面分析，已經不能適應目前市場的需要。
本發明的另一個目的是提供該DL-18多元素鋁光譜標準樣品的製備方法。
本發明的目的中所述的DL-18多元素鋁光譜標準樣品主要是在純鋁中均勻含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Pb、Sn、Ga、Cd、Ce、Ca、Sb、Na、B中的全部或其中幾種化學元素，各化學元素所佔的總重量的百分比是Si0.051～0.933，Fe0.062～0.940，Cu0.0026～0.134，Mg0.0032～0.127，Mn0.0006～1.50，Ni0.0027～0.133，Zn0.0016～1.50，Ti0.0095～0.138，V0.0002～0.238，Pb0.0046～0.123，Sn0.0001～0.171，Ga0.00024～0.105，
Cd0.00078～0.105，Ce0.00030～0.026，Ca0.00005～0.176，Sb0.00004～0.097，Na0.00020～0.014，B0.0014～0.0047。
上述DL-18多元素鋁光譜標準樣品的製備方法是按如下的步驟進行的1)熔煉將爐溫升至400℃左右進行烘爐，加入高純鋁，並根據需要加入Al-Fe、Al-Si、Al-Cu、Al-Mn、Al-Ti、Al-Ni、Al-V或Al-Ce等中間合金，待升溫熔化後，加入其它所需的化學元素，待全部化學元素熔化後，經耙渣、攪拌後進行取樣分析，再將其化學成分調整至符合設計要求為止；其它化學元素的加入方法是(1)Mg的加入方法是耙渣後加入純Mg，同時用2號熔劑復蓋住，以防止Mg的燒損；(2)Zn、Pb、Sn的加入方法是鋁熔化後加入，攪拌，以防止Zn、Pb或Sn的沉底；(3)Cd、Ga的加入方法是用鋁箔包裹純Cd或純Ga，置於樣勺中，待鋁熔化後加入，攪拌，以防止沉底；(4)Sb的加入方法是待鋁熔化後，把純Sb置於樣勺中加入，攪拌，使之均勻；(5)Ca的加入方法是在830℃～850℃的溫度下，將Ca-30％Al中間合金置於樣勺中，待其它元素調整好後再加入，並用氯化鋁和氟化鋁進行復蓋，以防止Ca的燒損；(6)B的加入方法是在830℃～850℃的溫度下，加入Al-5％Ti-1％B中間合金，要注意加入時與鑄造之間的時間間隔不能太長；在鑄造時，儘量增加流槽中液體深度，減少面積，且注意保溫；(7)Na的加入方法是把純Na置於鋁錠空洞中，封固後加入鋁液中；2)鑄造用半連續鑄造機進行鑄造，石墨漏鬥進行分液，用玻璃絲布進行過濾，冷卻水水壓控制在0.07Mpa～0.10Mpa，調整溫度至725℃～740℃，鑄造速度控制在80mm/分～95mm/分，最後鑄成直徑為162mm圓柱錠，即是標樣鑄錠；3)標樣鑄錠均勻化處理控制爐溫在550℃～570℃，將鑄造出的標樣鑄錠放置於爐溫中，在540℃～560℃的溫度下保溫7個小時後，然後用空氣冷卻至室溫；4)擠壓、鋸切等加工均勻化處理後的標樣鑄錠再經過2000噸油壓擠壓機擠壓成直徑為62mm的棒材，再鋸切成Φ62mm×30mm的小圓柱形，即是最後的標樣樣品。
由於採用了上述技術方案，本發明不僅能分析鋁材中Cu、Mn、Fe、Si、Ni、Ti、Zn、Mg等八個元素，還能對鋁材中的Pb、Sn、Ga、Ca、Cd、Sb、Na、Ce、V和B等十個元素含量進行分析，顯著地擴大對鋁材的分析範圍，既適應鋁材新產品開發使的需要，又鋁材市場的需求。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明本發明中的DL-18多元素鋁光譜標準樣品主要是在純鋁中均勻含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Pb、Sn、Ga、Cd、Ce、Ca、Sb、Na、B中的全部或其中幾種化學元素，各化學元素所佔的總重量的百分比是Si0.051～0.933，Fe0.062～0.940，Cu0.0026～0.134，Mg0.0032～0.127，Mn0.0006～1.50，Ni0.0027～0.133，Zn0.0016～1.50，Ti0.0095～0.138，V0.0002～0.238，Pb0.0046～0.123，Sn0.0001～0.171，Ga0.00024～0.105，Cd0.00078～0.105，Ce0.00030～0.026，Ca0.00005～0.176，Sb0.00004～0.097，Na0.00020～0.014，B0.0014～0.0047。
以標樣號為E601為例，它含有全部所述的化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Si0.051，Fe0.062，Cu0.0026，Mg0.0032，Mn0.0006，Ni0.0027，Zn0.0016，Ti0.0095，V0.0002，Pb0.0046，Sn0.0001，Ga0.00024，Cd0.00078，Ce0.00030，Ca0.00005，Sb0.00004，Na0.00020，B0.0014。
以標樣號為E602為例，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Sn、Cd和Sb等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Si0.194，Fe0.193，Cu0.015，Mg0.011，Mn0.017，Ni0.014，Zn0.030，Ti0.036，V0.238，Sn0.171，Cd0.105，Sb0.040。
以標樣號為E604為例，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Sn、Cd和Sb等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Si0.933，Fe0.940，Cu0.104，Mg0.093，Mn0.046，Ni0.050，Zn0.096，Ti0.054，V0.117，Sn0.119，Cd0.048，Sb0.0043。
以標樣號為E605為例，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、Pb、Ga、Ce和B等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Si0.634，Fe0.612，Cu0.076，Mg0.056，Mn0.108，Ni0.075，Zn1.05，Ti0.081，Pb0.066，Ga0.0085，Ce0.0080，B0.0047。
以標樣號為E607為例，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、Pb、Ga、和Ce等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Si0.491，Fe0.505，Cu0.048，Mg0.021，Mn0.070，Ni0.133，Zn1.50，Ti0.138，Pb0.0052，Ga0.032，Ce0.014。
以標樣號為E614為例，它含有Ga、Ce、Ca和Na等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Ga0.105，Ce0.026，Ca0.015，Na0.0009。
以標樣號為E615為例，它含有Ca、Na和B等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Ca0.048，Na0.0015，B0.018。
以標樣號為E616為例，它含有Ca和Na的化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Ca0.176，Na0.014。
當然，還有標樣號為E603、E606等DL-18多元素鋁光譜標準樣品，在這裡就不一一例舉了。
發明的上述DL-18多元素鋁光譜標準樣品的製備方法是按如下的步驟進行的1)熔煉將爐溫升至400℃左右進行烘爐，加入高純鋁，並根據需要加入Al-Fe、Al-Si、Al-Cu、Al-Mn、Al-Ti、Al-Ni、Al-V或Al-Ce等中間合金，待升溫熔化後，加入其它所需的化學元素，待全部化學元素熔化後，經耙渣、攪拌後進行取樣分析，再將其化學成分調整至符合設計要求為止；其它化學元素的加入方法是(1)Mg的加入方法是耙渣後加入純Mg，同時用2號熔劑復蓋住，以防止Mg的燒損；(2)Zn、Pb、Sn的加入方法是鋁熔化後加入，攪拌，以防止Zn、Pb或Sn的沉底；(3)Cd、Ga的加入方法是用鋁箔包裹純Cd或純Ga，置於樣勺中，待鋁熔化後加入，攪拌，以防止沉底；(4)Sb的加入方法是待鋁熔化後，把純Sb置於樣勺中加入，攪拌，使之均勻；(5)Ca的加入方法是在830℃～850℃的溫度下，將Ca-30％Al中間合金置於樣勺中，待其它元素調整好後再加入，並用氯化鋁和氟化鋁進行復蓋，以防止Ca的燒損；(6)B的加入方法是在830℃～850℃的溫度下，加入Al-5％Ti-1％B中間合金，要注意加入時與鑄造之間的時間間隔不能太長；在鑄造時，儘量增加流槽中液體深度，減少面積，且注意保溫；(7)Na的加入方法是把純Na置於鋁錠空洞中，封固後加入鋁液中；2)鑄造用半連續鑄造機進行鑄造，石墨漏鬥進行分液，用玻璃絲布進行過濾，冷卻水水壓控制在0.07Mpa～0.10Mpa，調整溫度至725℃～740℃，鑄造速度控制在80mm/分～95mm/分，最後鑄成直徑為162mm圓柱錠，即是標樣鑄錠；3)標樣鑄錠均勻化處理控制爐溫在550℃～570℃，將鑄造出的標樣鑄錠放置於爐溫中，在540℃～560℃的溫度下保溫7個小時後，然後用空氣冷卻至室溫；4)擠壓、鋸切等加工均勻化處理後的標樣鑄錠再經過2000噸油壓擠壓機擠壓成直徑為62mm的棒材，再鋸切成Φ62mm×30mm的小圓柱形，即是最後的標樣樣品。
權利要求
1.一種DL-18多元素鋁光譜標準樣品，其特徵在於它主要是在純鋁中均勻含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Pb、Sn、Ga、Cd、Ce、Ca、Sb、Na、B中的全部或其中幾種化學元素，各化學元素所佔的總重量的百分比是Si0.051～0.933，Fe0.062～0.940，Cu0.0026～0.134，Mg0.0032～0.127，Mn0.0006～1.50，Ni0.0027～0.133，Zn0.0016～1.50，Ti0.0095～0.138，V0.0002～0.238，Pb0.0046～0.123，Sn0.0001～0.171，Ga0.00024～0.105，Cd0.00078～0.105，Ce0.00030～0.026，Ca0.00005～0.176，Sb0.00004～0.097，Na0.00020～0.014，B0.0014～0.0047。
2.如權利要求1所述的DL-18多元素鋁光譜標準樣品，它含有全部所述的化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Si0.051，Fe0.062，Cu0.0026，Mg0.0032，Mn0.0006，Ni0.0027，Zn0.0016，Ti0.0095，V0.0002，Pb0.0046，Sn0.0001，Ga0.00024，Cd0.00078，Ce0.00030，Ca0.00005，Sb0.00004，Na0.00020，B0.0014。
3.如權利要求1所述的DL-18多元素鋁光譜標準樣品，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Sn、Cd和Sb等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Si0.194，Fe0.193，Cu0.015，Mg0.011，Mn0.017，Ni0.014，Zn0.030，Ti0.036，V0.238，Sn0.171，Cd0.105，Sb0.040。
4.如權利要求1所述的DL-18多元素鋁光譜標準樣品，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Sn、Cd和Sb等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Si0.933，Fe0.940，Cu0.104，Mg0.093，Mn0.046，Ni0.050，Zn0.096，Ti0.054，V0.117，Sn0.119，Cd0.048，Sb0.0043。
5.如權利要求1所述的DL-18多元素鋁光譜標準樣品，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、Pb、Ga、Ce和B等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Si0.634，Fe0.612，Cu0.076，Mg0.056，Mn0.108，Ni0.075，Zn1.05，Ti0.081，Pb0.066，Ga0.0085，Ce0.0080，B0.0047。
6.如權利要求1所述的DL-18多元素鋁光譜標準樣品，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、Pb、Ga、和Ce等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Si0.491，Fe0.505，Cu0.048，Mg0.021，Mn0.070，Ni0.133，Zn1.50，Ti0.138，Pb0.0052，Ga0.032，Ce0.014。
7.如權利要求1所述的DL-18多元素鋁光譜標準樣品，它含有Ga、Ce、Ca和Na等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Ga0.105，Ce0.026，Ca0.015，Na0.0009。
8.如權利要求1所述的DL-18多元素鋁光譜標準樣品，它含有Ca、Na和B等化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Ca0.048，Na0.0015，B0.018。
9.如權利要求1所述的DL-18多元素鋁光譜標準樣品，它含有Ca和Na的化學元素，各化學元素的總重量的百分比是Ca0.176，Na0.014。
10.如權利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的DL-18多元素鋁光譜標準樣品的製備方法，其特徵在於它是按如下的步驟進行的1)熔煉將爐溫升至400℃左右進行烘爐，加入高純鋁，並根據需要加入Al-Fe、Al-Si、Al-Cu、Al-Mn、Al-Ti、Al-Ni、Al-V或Al-Ce等中間合金，待升溫熔化後，加入其它所需的化學元素，待全部化學元素熔化後，經耙渣、攪拌後進行取樣分析，再將其化學成分調整至符合設計要求為止；其它化學元素的加入方法是(1)Mg的加入方法是耙渣後加入純Mg，同時用2號熔劑復蓋住；(2)Zn、Pb、Sn的加入方法是鋁熔化後加入，攪拌；(3)Cd、Ga的加入方法是用鋁箔包裹純Cd或純Ga，置於樣勺中，待鋁熔化後加入，攪拌，以防止沉底；(4)Sb的加入方法是待鋁熔化後，把純Sb置於樣勺中加入，攪拌，使之均勻；(5)Ca的加入方法是在830℃～850℃的溫度下，將Ca-30％Al中間合金置於樣勺中，待其它元素調整好後再加入，並用氯化鋁和氟化鋁進行復蓋；(6)B的加入方法是在830℃～850℃的溫度下，加入Al-5％Ti-1％B中間合金，要注意加入時與鑄造之間的時間間隔不能太長；(7)Na的加入方法是把純Na置於鋁錠空洞中，封固後加入鋁液中；2)鑄造用半連續鑄造機進行鑄造，石墨漏鬥進行分液，用玻璃絲布進行過濾，冷卻水水壓控制在0.07Mpa～0.10Mpa，調整溫度至725℃～740℃，鑄造速度控制在80mm/分～95mm/分，最後鑄成直徑為162mm圓柱錠，即是標樣鑄錠；3)標樣鑄錠均勻化處理控制爐溫在550℃～570℃，將鑄造出的標樣鑄錠放置於爐溫中，在540℃～560℃的溫度下保溫7個小時後，然後用空氣冷卻至室溫；4)擠壓、鋸切等加工均勻化處理後的標樣鑄錠再經過2000噸油壓擠壓機擠壓成直徑為62mm的棒材，再鋸切成Φ62mm×30mm的小圓柱形，即是最後的標樣樣品。
全文摘要
一種DL－18多元素鋁光譜標準樣品及其製備方法，其特徵在於它主要是在純鋁中均勻含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Pb、Sn、Ga、Cd、Ce、Ca、Sb、Na、B中的全部或其中幾種化學元素，率先提出了Pb、Sn、Ga、Ca、Cd、Sb、Na、Ce、V和B等化學元素的加入方法。本發明不僅能分析鋁材中Cu、Mn、Fe、Si、Ni、Ti、Zn、Mg等八個元素，還能對鋁材中的Pb、Sn、Ga、Ca、Cd、Sb、Na、Ce、V和B等十個元素含量進行分析，顯著地擴大對鋁材的分析範圍，既適應鋁材新產品開發使用的需要，又滿足鋁材市場的需求。
文檔編號G01N21/93GK1403798SQ02133858
公開日2003年3月19日 申請日期2002年10月1日 優先權日2002年10月1日
發明者朱學純, 周希超, 吳洪軍, 胡永利, 黃平, 劉功達 申請人:西南鋁業(集團)有限責任公司