X射線熒光光譜法測定摻錫氧化銦粉中銦量和錫量★

李 鳳， 賴馥馨， 李嬋貞

（廣西壯族自治區(qū)冶金產(chǎn)品質(zhì)量檢驗站， 廣西 南寧 530023）

摻錫氧化銦作為一種非常重要的透明導電氧化物半導體材料, 具備了優(yōu)良的導電性和可見光透光性，因此被廣泛地應用于平板顯示器件、微波與射頻屏蔽裝置、敏感器件和太陽能電池和功能性玻璃等產(chǎn)業(yè)[1-3]。

摻錫氧化銦粉作為靶材的生產(chǎn)原料，銦和錫的含量時衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標，銦的測定方法多種多樣[4-5]，堿溶-分離-EDTA 容量法[6]，錫通過碘量法測定。以上經(jīng)典化學分析方法，分析速度慢，勞動強度大。為此，本實驗研究探討了X 射線熒光光譜法測定摻錫氧化銦粉中銦量、錫量的分析方法。方法采用玻璃熔片法，基準物質(zhì)配制標準樣片，制作符合產(chǎn)品范圍的標準曲線，對摻錫氧化銦粉樣品進行成分分析；分析結(jié)果與化學法相符，方法穩(wěn)定，操作簡單，速度快。

1 試驗部分

1.1 主要儀器與試劑

儀器：Axios minerals X 射線熒光光譜分析儀（荷蘭帕納科公司）Rh 靶X 射線管、TNRY-01A 熔樣爐（洛陽特耐實驗設備有限公司）。

試劑：X 射線熒光分析用試劑（65Li2B4O7+25LiBO2+10LiF）（優(yōu)級純洛陽特耐實驗設備有限公司）、三氧化二銦（w（In2O3）≥99.99%）、二氧化錫（w（SnO2）≥99.99%）、溴化鋰（分析純）、溴化鋰溶液（75 g/L）。

1.2 儀器工作條件

熔融爐工作條件：溫度1 000 ℃，預熔時間2 min，擺動時間8 min，靜置時間0.5 min，總共熔樣時間10.5 min。

X 射線熒光光譜分析儀元素測試條件，見表1。

表1 元素測量條件

1.3 試驗方法

1.3.1 樣片的制備

本方法采用了玻璃熔片法。用精度為0.1 mg 的分析天平準確稱取6.000 0 g X 射線熒光分析用試劑和0.400 0 g 試樣，置于30 mL 瓷坩堝中，混合均勻后轉(zhuǎn)移至鉑-黃坩堝中，加入5 滴75 g/L 溴化鋰溶液—脫模劑。然后放入熔樣爐，根據(jù)熔融爐條件進行熔樣。取出，搖勻，冷卻至室溫，得到玻璃狀樣片。貼好樣品編號，放入單獨的封口袋中，置于干燥器中保存待測。

1.3.2 系列標準樣片的配制

目前國內(nèi)無類似標準樣品，因此采用高純?nèi)趸熀投趸a人工混合的方法，根據(jù)上述樣片的制備過程和表1 的熔融條件，制備8 份合成標準樣片，見表2。

表2 標準樣片中各物質(zhì)的含量及制備時需加入的基準試劑量

1.3.3 標準工作曲線的建立

摻錫氧化銦粉及摻錫氧化銦靶材組分中銦的氧化物的含量約為90%左右, 錫的氧化物的含量約為10%左右，雜質(zhì)含量甚微，由于摻錫氧化銦粉基體比較簡單，次要元素含量比較低[2，5]，因此主量元素銦和錫量的測定進行基體校正時不考慮雜質(zhì)元素的干擾，只考慮主量元素銦和錫的吸收增強效應，因此只做銦和錫的測量，采用經(jīng)驗系數(shù)法進行校正[9]。將制備好的標準樣片按測量條件測量，根據(jù)X 射線熒光光譜法通用校正曲線公式，采取標準曲線法，以峰強度為縱坐標，元素含量為橫坐標繪制標準曲線。打開軟件的標樣濃度文件，利用計算機自動計算出工作曲線。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

用選定的測量條件測量強度，計算機利用已建立好的曲線自動計算出各元素的含量。

2 結(jié)果與討論

采用玻璃熔片法制備樣品，熔樣試劑、樣品的稀釋比、脫模劑等都會影響制作出來的玻璃樣片。經(jīng)過實驗，本方法采用X 射線熒光分析用試劑，選擇m（樣品）∶m（X 射線熒光分析用試劑）=1∶15 的稀釋比，加入5 滴75 g/L 溴化鋰溶液-脫模劑，這樣制備的玻璃樣片符合試驗要求。

2.1 方法的精密度

按照實驗方法測定摻錫氧化銦粉樣品及人工合成摻錫氧化銦粉中的銦錫含量，并進行精密度統(tǒng)計。

選取摻錫氧化銦粉樣品1 號、2 號、3 號、4 號、5號、6 號,各稱取9 份0.400 0 g 試樣，按照分析步驟熔融成玻璃樣片，在標準測定條件下分別進行單次測定計算其相對標準偏差DRS以檢驗制樣和測定的重現(xiàn)性，結(jié)果見表3。

表3 9 次樣品分析結(jié)果 %

2.2 不同方法比對的結(jié)果

通過對樣品1 號、2 號、3 號、4 號、5 號、6 號的X 射線熒光分析值與化學分析值對照, 表明各測量元素的分析誤差均在有關(guān)標準規(guī)定的允許范圍內(nèi)，其結(jié)果對照表見表4。

表4 樣品不同方法的結(jié)果對照 %

2.3 方法的回收率試驗

通過適當稱取少量樣品，然后添加一定量的基準試劑，及一定比例的試劑與標準曲線配套，來制作不同添加量的回收試驗。選取3 號樣品來進行回收率試驗，結(jié)果見表5。

表5 回收率試驗

3 結(jié)語

本文結(jié)合理論實踐，完成了X 射線熒光光譜分析法測量摻錫氧化銦粉中的銦錫的測定。實驗表明，本方法相比于傳統(tǒng)化學檢測方法，操作簡單。通過精密度試驗、方法對比和回收率試驗，本方法測定結(jié)果穩(wěn)定，重復性好，合成樣品的測定結(jié)果與理論值相符，本法的測定結(jié)果與化學法測定結(jié)果吻合，可以認定本方法適用于摻錫氧化銦粉中銦量、錫量的測定。