XRD在耐火材料方面的應(yīng)用

發(fā)布時間：2021-07-16　　　來源:北達(dá)燕園微構(gòu)分析測試中心

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XRD在耐火材料行業(yè)的應(yīng)用涉及耐火材料生產(chǎn)的各個方面。從原材料質(zhì)量檢查、生產(chǎn)工藝控制到產(chǎn)品質(zhì)量檢查。上圖為德國Bruker公司桌面型XRDD2 PHASER。

應(yīng)用一：檢查原材料的純度

例如金屬硅中可能添加硅石粉冒充硅，棕剛玉可能添加棕色酒瓶末冒充，金屬鋁粉可能添加鑄鋁粉碎后的固體，Mg-Al尖晶石可能添加MgO。

▲圖(A)：純Si粉XRD衍射譜圖。

▲圖(B)：添加了SiO2的Si粉的XRD衍射譜圖。

從上圖可以看出，純的Si粉的衍射譜圖為(A)圖。而添加了SiO2的Si粉的衍射曲線為(B)圖。從XRD曲線上可以一目了然地分辨出Si粉原料是否添加了雜質(zhì)SiO2。

應(yīng)用二：生產(chǎn)工藝控制

耐火材料的生產(chǎn)過程需要控制生產(chǎn)工藝的溫度和時間以得到不含雜質(zhì)的目標(biāo)產(chǎn)物。XRD可以幫助用戶確認(rèn)是否得到了想要的產(chǎn)品。

▲圖(C):含有雜質(zhì)ZrTiO4的耐火材料產(chǎn)品。

如圖C所示，該產(chǎn)品中經(jīng)XRD檢查發(fā)現(xiàn)其中含有雜ZrTiO4(內(nèi)置放大圖的黃色豎線對應(yīng)的峰)，因此需要調(diào)整生產(chǎn)工藝以避免該雜質(zhì)的生成。

應(yīng)用三：產(chǎn)品成份含量分析

從XRD曲線可以得到耐火材料中晶相成份含量、無定型相的含量以及固溶體成分分析。

▲圖(D):圖中耐火材料產(chǎn)品的Cr2O3和ZrSiO4的含量分別95.58%和4.42%。

如上圖所示，Bruker的桌面型XRD D2 PHASER可以確定產(chǎn)品的成分含量。

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