ICS 77.120.10 H 12
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T14849.5—2014 代替GB/T14849.5—2010
工业硅化学分析方法
第5部分：杂质元素含量的测定
X射线荧光光谱法
Methods for chemical analysis of silicon metal- Part 5.Determination of impurity contents-
X-ray fluorescence method
2015-05-01实施
2014-12-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T14849.5—2014
前言
GB/T14849《工业硅化学分析方法》分为9个部分：
第1部分：铁含量的测定1,10-二氮杂菲分光光度法；第2部分：铝含量的测定铬天青-S分光光度法；第3部分：钙含量的测定火焰原子吸收光谱法、偶氮氯麟I分光光度法；第4部分：杂质元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱；第5部分：杂质元素含量的测定X射线荧光光谱法；第6部分：碳含量的测定红外吸收法；第7部分：磷含量的测定 钼蓝分光光度法；第8部分：铜含量的测定 PADAP分光光度法；第9部分：钛含量的测定 二安替比林甲烷分光光度法。
本部分为GB/T14849的第5部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T14849.5一2010《工业硅化学分析方法 第5部分：元素含量的测定X射线荧
光光谱法》。
本部分与GB/T14849.5一2010相比，主要有如下变动：
增加了规范性引用文件；增加了锰、镍、钛、铜、磷、镁、铬、钒、钻的检测；样品应破碎通过0.074mm筛，改为应能通过0.149mm标准筛；将粘结剂硼酸改为淀粉或硼酸；将试料中压片压力20kN，保压时间20s，改为30t压力下保压30s；补充了重复性限及再现性限，增加了试验报告。
本部分由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。 本部分负责起草单位：昆明冶金研究院、中国铝业股份有限公司山东分公司、云南永昌硅业股份有
限公司。
本部分参加起草单位：中国铝业股份有限公司郑州研究院、通标标准技术服务有限公司、包头铝业有限公司、蓝星硅材料有限公司、昆明冶研新材料股份有限公司、云南出人境检验检疫局。
本部分主要起草人：刘英波、赵德平、杨海岸、周杰、杨毅、张爱玲、胡智斐、张晓平、刘汉士、刘维理、 马启坤、唐飞、白万里、王宏磊、常智杰、聂恒声、金波、王云舟。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T14849.5—2010。
I GB/T14849.5—2014
工业硅化学分析方法
第5部分：杂质元素含量的测定
X射线荧光光谱法
1 范围
GB/T14849的本部分规定了工业硅中铁、铝、钙、锰、镍、钛、铜、磷、镁、铬、钒、钻含量的测定方法。 本部分适用于工业硅中铁、铝、钙、锰、镍、钛、铜、磷、镁、铬、钒、钻含量的测定，测定范围见表1。
表 1
元素铁铝钙锰镍钛
质量分数/% 0.020~1.500 0.050~1.000 0.010~1.000 0.0050~0.1000 0.0010~0.1000 0.0050~0.1000
元素铜磷镁铬钒钻
质量分数/% 0.001~0.050 0.001~0.050 0.001~0.050 0.001~0.050 0.0005~0.0500 0.0005~0.0500
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T8170数字修约规则与极限数值的表示和判定
3方法提要
X射线荧光光谱法是通过化学元素二次激发所发射的X射线谱线的波长和强度测量来进行定性和定量分析。由光管发生的初级X射线束照射在试样上，试样内各化学元素被激发出各自的二次特征辐射，这种二次射线通过准直器到达分光晶体。只有满足衍射条件的某个特定波长的辐射在出射晶体时得到加强，而其他波长的辐射被削弱。
该方法根据Bragg定理，即式（1)：
n=2d.sin0
...(1 )
式中： n 入 d 晶体面间距，单位为厘米（cm）；一人射光与晶面间的夹角，单位为度（°）。
衍射级数；人射光束（特征辐射）的波长，单位为纳米（nm）：
9
在定量分析时，首先测量系列标准样品的分析线强度，绘制强度对浓度的标准曲线，并进行必要的
1 GB/T14849.5—2014
基体效应的数学校正，然后根据分析试样中元素谱线的强度求出元素含量。
4 仪器和材料
4.1 波长色散型X射线荧光光谱仪，Rh靶光管（仪器参数设置参考附录A）。 4.2 振磨机（含碳化钨磨盘）。 4.3 压片机（含压环），可提供40t压力。 4.4 天平：感量为0.1g。 4.5 粘结剂：硼酸或淀粉（分析纯）。 4.6 垫衬剂：硼酸（工业纯）。 4.7 三乙醇胺（分析纯）。
5试样
试样应能通过0.149mm标准筛。
6步骤
6.1试料
g试样（5），加3.0g粘结剂（4.5）和3滴三乙醇胺（4.7）， 乘磨机（4.2）上振磨至试样能通
称取15.0
过0.074mm标准筛，用垫衬剂（4.6）垫底包边或置于压环内放人压片机（4.3）压力在30t，保压时间 30s。卸压后取出样片，吹去表面杂质后待测。 样片厚度应不小于 1mm. 6.2 测定次数
独立地进行两次测定，取其平均值 6.3仪器校正 6.3.1 背景校正
对于常量元素可选择测量一个或两个背景 6.3.2仪器漂移校正
通过测量监控样品校正仪器漂移。 6.4校准曲线的绘制
选择工业硅标准样品绘制标准曲线，每个元素都应有一个具有足够的含量范围又有一定梯度的标准系列，曲线按仪器要求进行绘制，绘制时应考虑可能会对各分析元素谱线造成干扰的其他元素谱线，常见干扰元素谱线参见附录B。标准样品制备按6.1步骤进行，测量按6.5.3进行。 6.5测量 6.5.1准备
将X射线荧光光谱仪（4.1)预热至稳定。根据X射线荧光光谱仪的型号选定工作参数。
2 GB/T14849.5—2014
6.5.2 测量监控样品
设置监控样品名，测量监控样品中分析元素的X射线强度。 6.5.3 测量标准样品
输人标准样品名，测量标准样品中分析元素的X射线强度。 6.5.4 测量未知样品
测量监控样品，进行仪器漂移校正。测量与未知样品同批制备的标准样品。启动未知样品分析程
序测量。测量数值按GB/T8170标准进行修约
精密度
7
7.1 重复性
条件下获得的两次独
的平均值范围内， ，这两个测试结果
在重复性
诚
的绝对差值不 超过重复性限（），超过重复性限（的情况不超过5%， 重复性限（）按表2数据采用线性内插法求得。
表
元素
含量/% 042 0:00 070 0.0 115 .0698 0.008 0.009 5 021.3 0.122
含量 0.092 0.484 1.20 0.07 0.483 0.99 0.007 0.25 0.793 0.021 2 0.034 2 0.146 9 0.003 0 0.005 5 0.006 9 0.045 8 0.018 9 0.029 0.034 0.166 9
重复性限工
元素
复性限r/% 0.001 0 0.001 5 0.0025 0.009 8 0.001 2 0.001 5 0.002 5 0.0100 0.001 0 0.002 3 0.004 2 0.013 1 0.001 0 0.001 6 0.001 8 0.009 0 0.000 1 0.000 7 0.001 3
0.010
Fe
0.040 0.010 0.020 0.050 0.002 0.015 0.040 0.0019 0.0038 0.016 3 0.0005 0.0007 0.0009 0.005 0 0.003 9 0.006 0.007 0.0134
Al
P
Ca
0.0093 0.015 7 0.122 7 0.0026 0.009 9 0.011 2 0.086 4 0.000 8 0.004 9 0.009 8 0.052 0.000 33 0.000 9
Mg
Mn
Cr
Ni
4
0.005 0.000 07 0.000 2
Ti
Co
3 GB/T14849.5—2014
7.2 再现性
在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过再现性限（R），超过再现性限（R）的情况不超过5%。再现性限（R）按表3数据采用线性内插法求得。
表3
元素
含量/% 0.092 0.484 1.209 0.078 0.483 0.793 0.007 0.295 0.793 0.021 2 0.034 2 0.146 9 0.003 0 0.0055 0.006 9 0.045 8 0.018 9 0.029 0.034 0.166 9
含量/% 0.004 2 0.007 0 0.0115 0.0698 0.0086 0.009 5 0.0213 0.122 3 0.004 1 0.0093 0.015 7 0,122 7 0.002 6 0.009 9 0.011 2 0.086 4 0.0008 0.004 9 0.0098 0.052 0.000 33 0.000 9
重复性限R/%
重复性限R/%
元素
0.001 4 0.0018 0.0030 0.011 0 0.0019 0.0021 0.0033 0.0150 0.001 5 0.003 6 0.006 5 0.0223 0.001 3 0,001 8 0.0021 0.009 5 0.000 4 0.000 9 0.001 4 0.0060 0.000 10 0.000 3
0.013 0.025 0.050 0.013 0.025 0.060 0.003 0.020 0.050 0.0027 0.004 2 0.0188 0.0008 0.001 0 0.001 3 0.007 0 0.004 3 0.006 6 0.007 6 0.014 5
Fe
Cu
Al
P
Ca
Mg
Mn
Cr
Ni
V
Ti
Co
8 质量保证与控制
每周用控制标样校核一次本分析方法的有效性。当过程失控时，应找出原因。纠正错误后，重新进行校核。
4 GB/T 14849.5—2014
试验报告
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试验报告至少应给出以下几个方面的内容： a) 试样； b) 本部分编号； c) 分析结果及其表示； d) 与基本分析步骤的差异； e) 测定中观察到的异常现象； f) 试验日期。
5 GB/T14849.5—2014
附录A （资料性附录）
两种X射线荧光光谱仪测量条件参数
表 A.1
背景 (0) 59.705
准直器 (0) 0.46 0.46
峰位 (0) 57.534 144.710 147.579
电压 kv 60 27 50 50 60 60 60 60 50 27 27
电流 峰位测量时间 mA
分析元素 分析谱线 品体
s 20 30 30 16 40 40 40 16 20 30 30 30
Fe Al Ca Ti Ni Co Cu Mn V P Mg Cr
Ka Ka Kα Kα Ka Ka Ka Kα Kα Kα Kα Kα
LiF 200 PET LiF 200 0.46 113.112 115.902
50 111 60 60 50 50 50 50 60 111 111 50
89.291 50.423
LiF 200 LiF 200 0.46 LiF 200
0.46
86.180 48.673 52.780 55.219
0.46
LiF 200 0.46 LiF 200 0.46 LiF 200
46.503 66.177
45.040 62.994 76.978 75.255 141.048 143.584 20.511
0.46 0.46 0.46
Ge XS-55 LiF 200 0.46 69.372 73.575 60
22.223
表 A.2
分析 元素
管电压 管电流 峰位 分析时间 kV
元素 谱线 晶体 波长
探测器 滤光片
mA 50 44.993 4 50 48.643 4 50 52.781 2 50 57.510 4 50 62.9656 60 69.348 4 60
(°)
s 2 12 14 12 12 12 14 12 12 14
KA LiF 200 300 μm Scint. None KA LiF 200 300 μm Scint. None KA LiF 200 150 μm Scint. None KA LiF 200 300 μm Scint. None 60 KA LiF 200 300 μm Duplex None
Cu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Ca P Al Mg
60 60 60
60 50
KA LiF 200 300 μm Duplex None KA LiF 200 300 μm Duplex None 50 KA LiF 200 300 μm Flow None 50 KA LiF 200 300 μm Flow None 30 KA Ge 111 300 μm Flow None
76.94
60 86.1658 100 113.1208 100 141.0198 100 144.9738 12 100 22.507 6
30
KA PE 002 300 μm Flow None 30
PX1 700 μm Flow None
KA
30
12
6