[发明专利]一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料的元素分析方法

说明书

本发明公开了一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料的元素分析方法，首先将碳化硅颗粒增强铝基复合材料溶解于强碱性溶液中，然后再低温蒸发浓缩至胶状溶液，再向胶状溶液中加入强氧化剂粉末并搅拌均匀，进行氧化反应，氧化反应完成后，调节pH值至强酸性，然后进行过滤、滤饼收集、烘干至恒重后，所得烘干料的质量即是碳化硅的质量，再根据碳化硅的质量求出碳化硅的质量分数或体积分数，过滤后的滤液定容到后得到测试样品，测试样品通过ICP‑AES测定测出除碳化硅以外的其它元素的含量。本发明通过水蒸发温度氧化碳化硅颗粒增强铝基复合材料的方法，可以顺利用ICP‑AES准确测定碳化硅颗粒增强铝基复合材料中各种元素的含量。

技术领域

本发明涉及合材料化学成分检测领域，具体是一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料的元素分析方法。

背景技术

复合材料，是由两种或两种以上不同性能的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料性能的控制、改进离不开复合材料中各种元素成分的准确测定。电感耦合等离子体原子发射光谱法 （Inductive Coupled plasma AtomicEmission Spectrometry ，简称ICP-AES）分析技术自20世纪60年代问世以来便因其具有的检出限低、基体效应小、检测效率高、灵敏度高、线性范围宽以及多元素同时分析等诸多优点而得以广泛应用。ICP-AES测试样品溶液制备是ICP-AES准确测定元素成分的必要条件和根本保证。

陶瓷颗粒碳化硅增强铝合金系列复合材料成分复杂，涵盖元素广，影响因素多，探索样品的溶解方式则成为利用ICP-AES准确测定其中元素含量，控制、改进产品质量亟待解决的紧迫问题。中华人民共和国国家标准“铝及铝合金分析方法 第25部分：电感耦合等离子原子发射光谱法”（GB/T20975.25-2008）中规定了采用ICP-AES法测定铝合金中各种所含元素的三种溶样方法。其中采用酸性溶样方式不包含测定铝合金中的硅含量；同时由于陶瓷颗粒增强铝基系列复合材料中硅元素含量范围广以及含有难溶解的增强颗粒，这会为测定生产产品控制带来一定偏差，引起不应有的质量问题；采用标准中规定的碱性溶样方式，则试样不能完全溶解，无法进行ICP-AES测量。这是由于陶瓷颗粒碳化硅增强铝合金系列复合材料中含有大量难容陶瓷颗粒碳化硅。中华人民共和国黑色冶金行业标准（YB/T178.1-2012）“硅铝合金和硅钡铝合金：硅含量的测定高氯酸脱水重量法”（可测15-45%硅含量）中规定了采用化学的方法测定高硅含量铝合金中各种元素成分的溶样方法，但采用该方法溶解碳化硅增强铝合金系列复合材料，不能达到测试试样的要求。同时在高温氧化过程中发生爆燃、喷溅等样品损失现象，影响样品的测试准确性。

陶瓷颗粒碳化硅增强铝基系列复合材料含有大量的碳化硅陶瓷颗粒以及其它形式存在的0-25%（wt）的硅元素。根据目标产品使用场合不同，性能要求不同，在生产中通过调控碳化硅陶瓷颗粒含量、以及硅元素含量来调节性能指标。所以，该系列产品含有大量不同含量的碳化硅陶瓷颗粒以及硅元素。因此，采用普通的溶样方法，不容易得到满足ICP-AES测定要求的完备样品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料的元素分析方法，通过水蒸发温度氧化碳化硅颗粒增强铝基复合材料的方法，可以顺利用ICP-AES准确测定碳化硅颗粒增强铝基复合材料中各种元素的含量。

本发明的技术方案为：

一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料的元素分析方法，具体包括有以下步骤：

（1）、向反应容器中添加碳化硅颗粒增强铝基复合材料和强碱性溶液，强碱性溶液快速溶解碳化硅颗粒增强铝基复合材料中易于溶解的组分；

（2）、强碱性溶液溶解组分的剧烈反应完成后，再在常压下并于95-105℃低温加热浓缩溶液，直至形成胶状溶液；