一种测定高锆砖中主成分含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高温耐材测试分析技术领域，具体地，涉及一种测定高锆砖中主成分 含量的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，高锆砖主要用于玻璃熔窑的建造，其质量影响着玻璃熔窑的使用寿命，高锆 砖的主要成分为氧化锆、二氧化硅和氧化铝，高锆砖的化学性质不活泼，各种酸都很难溶 解，分析起来较为困难。目前，还没有与之配套的高效快速的检测方法。
[0003] 目前普遍使用2007年的国标《GBT 4981-2007》中规定的氧化锆、二氧化硅、氧化铝 的测定方法对高锆砖中主成分含量进行测定。国标中的测定方法为:氧化锆含量测定采用 苯羟基乙酸重量法，二氧化硅含量测定采用钼蓝光度法，氧化铝含量测定采用铬天青S光度 法。其方法缺点：（1)方法复杂；（2)不容易操作；（3)测试时间较长，很多步骤容易产生误差。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种测定高锆砖中主成分 含量的方法，该方法能够高效、准确地测定高锆砖中主成分氧化锆、二氧化硅和氧化铝的重 量百分比含量。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种测定高锆砖中主成分含量的方法，该方法 包括：
[0006] (1)将不同重量的氧化锆、二氧化硅和氧化铝混合，得到混合物，将所述混合物作 为溶质溶解于溶剂中，熔融制样，得到多个标准样品；
[0007] (2)测定步骤（1)得到的多个标准样品的荧光强度，分别建立氧化锆的重量百分比 含量、二氧化硅的重量百分比含量、氧化铝的重量百分比含量与荧光强度之间的标准曲线；
[0008] (3)将待测高锆砖作为溶质溶解于溶剂中，熔融制样，得到待测样品，测定所述待 测样品的荧光强度，根据步骤(2)得到的标准曲线确定待测高锆砖中氧化锆、二氧化硅和氧 化铝的重量百分比含量。
[0009] 本发明的测定高锆砖（如用于TFT基板生产线的高锆砖）中主成分含量的方法，用 时短，加标回收率高，较现有国标方法效率高，结果可信度高，能够高效、快速、准确地测定 高锆砖中主成分氧化锆、二氧化硅和氧化铝的重量百分比含量，对高锆砖成分研究及高锆 砖的质量控制具有重要的指导意义。
[0010] 根据本发明的一种优选的实施方式，利用优级纯偏硼酸锂和/或四硼酸锂作为溶 剂熔制标准样品和待测样品，利用荧光光谱仪测定荧光强度，（1)整个过程为熔融制样（自 动进行）、测定荧光强度(仪器检测），用时短，可以排除化学法人为造成的误差，具有效率 高、操作简单、分析快速且稳定性高的特点，检测时间一般在3~6min之内，测定结果可信度 较国标高。（2)优级纯偏硼酸锂和四硼酸锂的元素都是轻元素，基体干扰小，熔制高锆砖均 一，测定结果可信度高，操作简单、快速，克服了现有技术中检测时间长、偏差较大的缺点。
[0011] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0012] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0013] 第一方面，本发明提供了一种测定高锆砖中主成分含量的方法，该方法包括：
[0014] (1)将不同重量的氧化锆、二氧化硅和氧化铝混合，得到混合物，将所述混合物作 为溶质溶解于溶剂中，熔融制样，得到多个标准样品；
[0015] (2)测定步骤（1)得到的多个标准样品的荧光强度，分别建立氧化锆的重量百分比 含量、二氧化硅的重量百分比含量、氧化铝的重量百分比含量与荧光强度之间的标准曲线；
[0016] (3)将待测高锆砖作为溶质溶解于溶剂中，熔融制样，得到待测样品，测定所述待 测样品的荧光强度，根据步骤(2)得到的标准曲线确定待测高锆砖中氧化锆、二氧化硅和氧 化铝的重量百分比含量。
[0017] 本发明的方法中，为了除去氧化锆、二氧化硅和氧化铝中可能含有的C、S等杂质， 降低误差、提高精密度和准确度，优选情况下，步骤（1)中，得到混合物的方法包括:在混合 之前，先将氧化锆、二氧化硅和氧化铝进行灼烧、冷却、干燥，然后将干燥后的氧化锆、二氧 化硅和氧化铝混合。进一步优选地，灼烧的条件包括:温度为800-1000°C，时间为0.5-2h。
[0018] 本发明的方法中，为了降低误差、提高精密度和准确度，优选情况下，步骤（1)中， 以混合物的重量为基准，氧化锆的含量为90-98wt %，二氧化硅的含量为0.5-6wt%，氧化铝 的含量为l_8wt%。
[0019] 本发明的方法中，为了降低误差、提高精密度和准确度，优选情况下，步骤（1)中， 所述多个标准样品的个数至少为5个，进一步优选为5-8个。
[0020] 本发明的方法中，对于溶剂的种类没有特别的限定，可以为本领域中能够溶解氧 化锆、二氧化硅和氧化铝的各种溶剂，优选情况下，步骤（1)和步骤(3)中，溶剂为四硼酸锂 和/或偏硼酸锂，进一步优选为四硼酸锂和偏硼酸锂的混合物。对于混合物中四硼酸锂和偏 硼酸锂的比例没有特别的限定，可以为能够将氧化锆、二氧化硅和氧化铝完全溶解的任意 比例。
[0021] 本发明的方法中，为了降低误差、提高精密度和准确度，优选情况下，使用绝对精 度分度值为〇. lmg的电子天平对各组分进行称重。
[0022] 本发明的方法中，为了降低误差、提高精密度和准确度，优选情况下，步骤(1)和步 骤(3)中，溶质与溶剂的重量比均为0.05-0.1:1，即步骤(1)中氧化锆、二氧化硅和氧化铝的 混合物与溶剂的重量比为〇. 05-0.1:1，步骤(3)中待测高锆砖与溶剂的重量比为0.05-0.1: 1。对于将溶质溶解于溶剂中的具体方法没有特别的限定，可以为本领域常用的各种方法， 只要能够精确称量溶质和溶剂组分，并将溶质完全溶解即可。
[0023] 本发明的方法中，优选情况下，步骤（1)和步骤(3)中，熔融制样的方法包括:在溶 质与溶剂的混合物中加入碘化氨，并在1000-1150°C处理0.25-0.5h。进一步优选地，步骤 (1)和步骤(3)中，溶质与碘化氨的重量比均为1:0.1-0.15。即步骤（1)中氧化锆、二氧化硅 和氧化铝的混合物与碘化氨的重量比为1:0.1-0.15，步骤(3)中待测高锆砖与碘化氨的重 量比为1:0.1 -0.15。加入的碘化氨的形式可以为碘化氨溶液，浓度可以为15-20wt %。
[0024] 本发明的方法中，步骤（1)和步骤(3)中，可以在白金坩埚内高温熔融制样，熔制成 荧光光谱仪要求的样片。
[0025] 本发明的方法中，优选情况下，步骤(3)中，将待测高锆砖溶解于溶剂中的方法包 括:先将待测高锆砖研磨成粉末，并进行烘干处理，然后将烘干处理得到的产物溶解于溶剂 中。进一步优选地，烘干处理的条件包括:烘干温度为80_300°C，烘干时间为0.5_3h。
[0026] 本发明的方法中，优选情况下，步骤(2)和步骤(3)中，使用荧光光谱仪测定荧光强 度。
[0027] 本发明的方法中，步骤(2)中，本领域技术人员应该理解的是，氧化锆的重量百分 比含量与荧光强度、二氧化硅的重量百分比含量与荧光强度、氧化铝的重量百分比含量与 荧光强度之间的标准曲线的建立方法可以包括:对步骤（1)得到的系列标准样品进行荧光 检测，利用荧光光谱仪录入氧化锆、二氧化硅、氧化铝的重量百分比含量，并记录测定的荧 光强度值，再分别以氧化锆、二氧化硅、氧化铝的重量百分比含量为横坐标、以荧光强度为 纵坐标建立相应标准曲线。
[0028] 本发明的方法中，为了降低误差、提高精密度和准确度，优选情况下，使用的氧化 锆、二氧化硅、氧化铝、四硼酸锂和偏硼酸锂的纯度级别为分析纯级别或优级纯级别，进一 步优选为优级纯级别。
[0029]实施例
[0030]以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但并不因此限制本发明。以下实施例 中，如无特别说明，各材料和试剂均可通过商购获得，各方法均为本领域常规方法。
[0031 ]精密电子天平购自梅特勒-托利多仪器公司，绝对精度分度值为0. lmg。
[0032] 实施例1
[0033] (1)分别将优级纯氧化锆、优级纯二氧化硅、优级纯氧化铝放入清洗干净的白金坩 埚中，在1000°C的马弗炉中灼烧lh，取出并在25°C冷却5min，然后