赛默飞化学分析仪器
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陶瓷新视界:XRD&XRF的精准解析

2024-08-01118

陶瓷是人类最早制造和使用的人造材料之一,其历史可以追溯到几千年前。陶瓷材料的用途极为广泛。因其具有美观、耐用和易于清洁的特点,所以非常适用于制作餐具、容器、装饰品等日常用品;而其耐高温、耐腐蚀、绝缘性好等特性,又使得其在工业领域有着广泛的应用,如制造发动机部件、切削工具,电子元器件以及催化剂载体等。另外,像羟基磷灰石等陶瓷材料具有良好的生物相容性,被用于制作人工关节等生物医学材料


XRD和XRF技术是陶瓷材料研究和质量检测中常用的分析方法。

? XRD:通常用于确定陶瓷的晶体结构和相组成,以及晶粒大小和应力状态;

XRF:通常用于无损检测陶瓷中元素的种类和含量,包括主要元素、微量元素和痕量元素。

两种分析方法具备不同方面的定性和定量的功能,将两种方法结合联用,可以高效地分析陶瓷材料的多种物性,从而判定材料的特性和质量。

赛默飞公司的ARL品牌(Applied Research Lab)创立于90年前(1934年),旗下的XRD产品(ARL? X’TRA Companion、ARL? EQUINOX Pro)和XRF产品(ARL? QUANT’X 、ARL? PERFORM’X)具备多种强大的功能特性,可以满足不同客户对于陶瓷材料定性和定量分析的需求。




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(点击产品图了解详情,索取报价)

XRD

ARL? X’TRA Companion

产品特点:

1. θ/θ扫描和Bragg-Brentano光学几何结构,台式

2. 半导体固态像素探测器,具备良好的能量分辨率

3. 可选配集成水冷系统,体积小巧,安装方便

XRD

ARL? EQUINOX Pro

产品特点:

1. θ/θ扫描和Bragg-Brentano光学几何结构,立式

2. 多种型号探测器可选,满足不同应用需求

3. 多自由度优化光路系统,保证优异的角度精度和准确性


XRF

ARL? QUANT’X

产品特点:

1. 快速分析F-U的元素

2. 多元素同时测量时长10-60秒

3. UniQuant? 专利技术,卓越的无标样多元素同时分析技术


XRF

ARL? PERFORM’X

产品特点:

1. 精准分析 Be-Am的元素

2. UCCO?超短距光学耦合技术,提升检测强度,提高检测精度

3. UniQuant? 专利技术,卓越的无标样多元素同时分析技术



赛默飞XRD定性/定量检测实例:

陶瓷原料分析

陶瓷一般由高岭土、菱镁石、长石配比烧结而成。

对采集的图谱进行Rietveld分析,即可准确分析三大原料中主要物相纯度以及杂质含量。

XRD采集高质量衍射图谱的前提下,Rietveld法定量误差小于1%。

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XRD技术在陶瓷行业中具有广泛的应用价值,它为陶瓷材料的合成、制备工艺优化、性能改进应用推广提供了可靠的科学依据。



赛默飞XRF定性/定量检测实例:

陶瓷原料的元素组分分析

原料控制是质量控制的源头,原料的质量直接关系产品的质量,是制定生产工艺的依据,新产品开发,配置新配方的重要依据。

常量元素决定陶瓷的物理性质和外观,也反映陶瓷的原料组成和工艺。

微量及痕量元素几乎不影响陶瓷的物理性质。

图1. Al元素回归曲线

图2. Si元素回归曲线


表1. 某原料样品中元素检测结果与湿法化学


通过精确的元素分析,XRF为陶瓷材料的研发生产和质量控制提供了有力的支持。准确测定了原料中的元素组成,为生产过程中的原料配比和质量控制提供了数据支持。

本文总结


上述的两个实例,只是赛默飞公司XRD和XRF产品在陶瓷材料行业诸多应用中的一部分。赛默飞公司在持续开发仪器新功能的同时,也积极向陶瓷材料行业的专业机构和权威人士求教(最美检测家 | 耕耘陶瓷检测三十四载 —— 佛山陶瓷研究所检测有限公司林珊 (qq.com)),不断提升产品应用的覆盖面,从而紧跟中国陶瓷材料行业的飞速发展的节奏。

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