专利名称：基于x射线荧光直接测定平板玻璃基板化学组分的方法
技术领域：
本发明涉及仪器检测分析技术领域，具体涉及一种基于X射线荧光直接测定平板玻璃基板化学组分的方法。
背景技术：
我国是一个平板玻璃生产和应用大国，无论是在民商用建筑、交通工具、玻璃工艺品制造，还是在国家大力支持与重点培育的新兴的电子信息平板显示产业，目前对平板玻璃基板的需求均连年攀升，但对玻璃基板的物理化学性能要求也更加苛刻。影响玻璃基板物理化学性能的直接因素在于其生产制造的工艺过程，而根本决定因素在于其所含化学组分及含量间的配比，准确测定玻璃基板化学组分及其含量是优化提升玻璃基板物理化学性能的关键。玻璃基板通常包含多种化学组分，例如平板显示器玻璃基板通常包含Si02、Al203、CaO、SrO, BaO, MgO, ZrO2, SnO2, K2O, Na2O, ZnO, As2O3 等组分中的两种、三种或多种。目前，测定玻璃基板化学组分及其含量的方法主要分为湿化学法和仪器分析法，而湿化学分析法主要依据GB/T 1549-2008进行测定，其对于多元组分的玻璃基板的组分含量的分析来说不仅分析步骤繁多，周期漫长，更重要的是分析过程中一旦人为处理不当就导致测定结果误差极大或甚造成人为错误，从而影响测定结果的准确稳定性，进而影响生产工艺的下一步调整，最终导致组分分析效率低下，生产成本增加；此外，分析过程中用到的其他化学辅助品也存在污染环境的危险。随着分析技术的不断进步，目前对玻璃基板化学组分及其含量的分析更多的是借助仪器手段分析，仪器分析除了制备样品可能引入人为误差以外，相对于湿化学法测定不仅测定结果准确、稳定、可靠，且测定周期大大缩短，效率极大提高，从而节省了时间，降低了成本，也减少了辅助化学品使用造成的附带环境污染。众多仪器分析手段之中对于玻璃基板化学组分及其含量的分析主要利用X射线荧光光谱法进行分析，此种分析手段不仅较湿化学法分析步骤相对简单，测定结果稳定，而且是一种“无损”检测，从而可以对分析样品进行保存，以备日后再次进行分析或其他方面使用。但是，X射线荧光光谱分析对分析样品要求苛刻，要求分析样品具有光滑的表面，内部元素分布均匀等。目前，X射线荧光分析玻璃样品时样品制备主要分为熔融法制样和混合粉末压片法制样，如ZL 101413854 B中所述，而熔融法制样需要预先对玻璃基板进行破碎、研磨成粉处理，然后精确称量适量粉体与助溶剂(如无水四硼酸锂Li2B4O7或偏硼酸里)，充分混合均匀后置于表面光滑的贵金属钼坩埚内，在熔样炉内熔制成符合测试规格要求的测试用样品，在这一处理测试过程中，对玻璃基板的预先破碎研磨处理已决定此种测试是一种间接手段制样测试，从而造成一定的人为制样误差的引入，且步骤繁琐，成本升高；混合压片法制样尽管较熔融法制样成本低廉，步骤简单，但是由于制样过程中样品内部组分分布很容易发生偏析导致分布不均匀，从而导致测定结果的准确性不及熔融法制样测定。针对上述X射线荧光光谱法测试玻璃样品存在的一些问题，目前急需一种测试步骤简单直接、成本低廉、快速准确的测定方法的建立，最终实现平板玻璃基板化学组分X射线荧光测定直接，准确，高效、成本低廉、绿色环保的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于X射线突光直接测定平板玻璃基板化学组分的方法，通过该方法，可以实现对平板玻璃基板化学组分及其含量的直接测定，无需对玻璃基板进行破碎研磨制粉及熔融或压样制样等处理步骤，从而真正实现平板玻璃基板化学组分X射线突光测定直接、快速、无损、准确、稳定、成本低廉的目的。为实现上述目的，本发明采取如下技术方案:
一种基于X射线荧光直接测定平板玻璃基板化学组分的方法，测定步骤包括:(I)平板玻璃基板化学组分的X射线荧光熔融法制样测定；(2)利用步骤(I)中测定的组分含量的平板玻璃基板建立相应组分的X射线荧光平板法测定的校准曲线；(3)利用步骤(2)建立的玻璃平板测定校准曲线对组分相似或相近的平板玻璃基板试样直接进行组分测定。所述步骤(I)中熔融法制样测定包含:a、玻璃基板样品的破碎、研磨成粉体；b、研磨所得玻璃粉体与无水四硼酸锂或偏硼酸里以1:10的比例混合均匀；C、将混合后的粉料置入钼坩埚内，滴加浓度为0.03-0.04g/ml的NH4I或NH4Br 3-5滴，然后在1120_1140°C熔融IOmin之后得到熔融法测定所需样片；d、利用X射线荧光光谱仪对熔融法所得样片进行测定得到化学组分及含量信息。在步骤(2)中利用步骤(I)中测得的玻璃基板化学组分含量信息或已知化学组分含量信息的平板玻璃基板，建立相对于同样化学组分含量平板玻璃基板的直接测定校准曲线。本发明通过如下具体步骤进行实施:
(1)取未知组分及含量信息的平板玻璃基板少许进行机械破碎；
(2)将经过破碎的玻璃颗粒10-12g置于研磨磨中，滴加无水乙醇3-5滴进行研磨成微粉体，研磨时间为30-40S ；
(3)取适量研磨所得玻璃粉体与无水四硼酸锂或偏硼酸里以1:10的比例混合均匀；
(4)取步骤(3)中所得混合粉体8-10g放入平底钼金坩埚内，并滴加0.03-0.04g/ml的NH4I或NH4Br 3-5滴，然后将坩埚放入自动熔样机中1120_1140°C熔融IOmin取出自动凉置；
(5)将凉置好的玻璃熔片样品放入岛津MXRF多通道X射线荧光光谱仪的进样系统，利用已有校准曲线进行组分及含量测定；
(6 )结合步骤(5 )中所得玻璃基板组分及含量信息，以对应的平板玻璃基板为标准样片建立平板玻璃基板化学组分及含量直接测定的校准曲线，方法为:
Ca)在样品登记系统登记样品盒与标准样片的化学组分及其含量，分别标记为sp与St ;其中sp与St的组分登记相同，但sp的每种组分含量登记为零，而St的每种组分登记为(5)中测得值；
(b)将平板玻璃基板直接作为标准样片放入进样系统对每种组分进行荧光信号PHD(脉冲高度)分析并登记有效PHD范围即PHA (脉冲高度面积分)及脉冲积分时间t ；
(c )将空白样品盒与装有基板片的样品盒依次放入进样系统进行所含组分的荧光强度登记；
(d)再次进入标准样登记系统进行荧光强度与组分的线性关联计算，得到用于直接测定平板玻璃基板每种组分含量的校准曲线；
(7)利用步骤(6)中所建立的校准曲线可以实现对化学组分相似或相近的平板玻璃基板无需再经过熔融或压片制样，只需简单切割尺寸加工后直接进行组分快速测定；
(8)对于组分含量预先已知的平板玻璃基板的校准曲线的建立可以通过步骤(6)与
(7)直接建立。本发明建立的 平板玻璃基板化学组分X射线荧光光谱测定的校准曲线，可以实现对玻璃基板无需熔融或压片制样进行组分测定，只需简单切割尺寸加工后直接进行组分测定或监控，运用到生产、科研中，真正实现对平板玻璃基板快速、直接、无损、步骤简单、成本低廉的检测目的，具有较强的实用性和推广价值。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明做进一步说明。实施例1
一种0.6mm厚的TFT-1XD液晶显示器玻璃基板快速测定方法:
(1)取12g该平板玻璃经破碎成粒状后放入振动磨中，滴加无水乙醇5滴,启动研磨40s成微粉体；
(2)准确称取步骤(I)中所得粉体Ig与IOg无水四硼酸锂混合于研钵中研磨均匀；
(3)将步骤(2)所得混合物转入钼坩埚中，滴加0.04g/ml的NH4Br 5滴，将坩埚放入1140°C熔样炉中熔样lOmin，取出置凉；
(4)利用已有的熔融法测定TFT-LCD玻璃的校准曲线对步骤(3)中所得熔片进行测试，结果如表:
权利要求
1.一种基于X射线荧光直接测定平板玻璃基板化学组分的方法，测定步骤包括:(1)平板玻璃基板化学组分的X射线荧光熔融法制样测定；(2)利用步骤(I)中测定的组分含量的平板玻璃基板建立相应组分的X射线荧光平板法测定的校准曲线；(3)利用步骤(2)建立的玻璃平板测定校准曲线对组分相似或相近的平板玻璃基板试样直接进行组分测定。
2.如权利要求1所述的基于X射线荧光直接测定平板玻璃基板化学组分的方法，其特征在于:步骤(I)中熔融法制样测定包含:a、玻璃基板样品的破碎、研磨成粉体；b、研磨所得玻璃粉体与无水四硼酸锂或偏硼酸里以1:10的比例混合均匀；c、将混合后的粉料置入钼坩埚内，滴加浓度为0.03-0.04g/ml的NH4I或NH4Br 3-5滴，然后在1120_1140°C熔融IOmin之后得到熔融法测定所需样片；d、利用X射线荧光光谱仪对熔融法所得样片进行测定得到化学组分及含量信息。
3.如权利要求1所述的基于X射线荧光直接测定平板玻璃基板化学组分的方法，其特征在于:在步骤(2)中利用步骤(I)中测得的玻璃基板化学组分含量信息或已知化学组分含量信息的平板玻璃基板，建立相对于同样化学组分含量平板玻璃基板的直接测定校准曲线。
全文摘要
本发明涉及仪器检测分析技术领域，具体涉及一种基于X射线荧光直接测定平板玻璃基板化学组分的方法，测定步骤包括(1)平板玻璃基板化学组分的X射线荧光熔融法制样测定；(2)利用步骤(1)中测定的组分含量的平板玻璃基板建立相应组分的X射线荧光平板法测定的校准曲线；(3)利用步骤(2)建立的玻璃平板测定校准曲线对组分相似或相近的平板玻璃基板试样直接进行组分测定。本发明的特点在于通过X射线荧光平板法测试校准曲线的建立，可以实现对平板玻璃基板样品组分的直接测定与监控，无需对样品再进行破碎、研磨、熔融法制样或压片法制样等繁琐处理步骤，避免了熔融法或压片法制样测定等过程引入的人为误差，平板法直接测定方式简单、准确、节能、环保。
文档编号G01N23/223GK103149230SQ20111040162
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者李兆廷, 王俊明, 杨忠杰, 付冬伟, 刘文渊, 闫雪峰, 韦泽光 申请人:郑州旭飞光电科技有限公司, 东旭集团有限公司