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粉末壓樣制樣技術

一,、樣品（簡稱標樣）的配制

X射線熒光分析與化學分析不同，熒光分析儀是一種相對測量儀器,，它是通過測量一定數(shù)量已知結果的標準樣品,，建立相應的正確的數(shù)學模型后，才能得到準確的測量,。也就是說：要達到好的測量效果,，一組好標樣與一臺好儀器同樣重要。好儀器由我公司提供,，好標樣得由用戶化驗室提供,。好標樣的標準是：有代表性，有一定的跨度范圍,，有準確的化學分析結果,。具體要求如下：

l 數(shù)量：標準樣品10-15個，每個標樣50-100g,。

l 代表性：能代表本廠實際生產(chǎn)的樣品,，是從實際生產(chǎn)線中留取的瞬時樣品。盡量減少人為配制標樣,，因為人為配制標樣的同時會帶進人為的因素,。不要用國家標樣，因為各個廠家原材料不同,，配方不同,，會得出不同的數(shù)學模型。

l 化學成份的跨度范圍：

系列標樣中各主要成份應覆蓋正常情況下實際生產(chǎn)中各主要成份的變化范圍,，各主要成份的含量應拉開一定的距離且分布應均勻,。以水泥廠生料樣品為例：正常生產(chǎn)中，生料（白生料）中CaO的目標值若為42%,，則在制備系列標樣時,，為了使CaO的含量拉開一定距離，CaO含量的低值應定為39% 左右,，CaO含量的最高值應為45% 左右,；為使CaO含量均勻分布，系列標樣中CaO含量應大致定為39%（低值）,、40%（次低值）,、41%、42%,、43%,、44%（次高值）、45%（最高值）左右,；CaO含量在正常范圍內（41%-43%）的標樣可多制備幾個,。參見表1：

表1為一組白生料標樣，各主要成分的目標值分別為：

Al2O3：3.1%, SiO2: 13.00%, CaO: 41.50%, Fe2O3: 3.50%

我們從表1中看出：各主要成份的含量都拉開了一定的距離,，并且各含量的分布均勻,，一般Al的跨度范圍（最大值減最小值）為：2.5% 左右，Si的跨度范圍為：4%-6% 左右,，Ca的跨度范圍為：4%-6% 左右,，F(xiàn)e的跨度范圍為：3% 左右。表１中,，Al,、Si之間，Si,、Ca之間,，Ca、Fe之間沒有任何人為的規(guī)律性,。

表1.白生料標樣結果

一般,，系列標樣中對于含量為40%、50%,、60%,、70%、80%左右的元素（或其氧化物）,，其跨度范圍（最大值減最小值）應為：5%-10%左右,；含量為10%、20%,、30%左右的元素,，其跨度范圍（最大值減最小值）應為：4%-8%左右；含量為1%-10%左右的元素,，其跨度范圍（最大值減最小值）應為：3%-5%左右,。即：含量較高的元素，跨度范圍應相應增大,；含量較小的元素,，跨度范圍應相應減小。

l        系列標樣里高低樣的制備：

系列標樣中,，對于目標值附近的樣品,，直接從生產(chǎn)線上留取,；而對于系列標樣中的高低樣品,，一般很難從正常生產(chǎn)中的生產(chǎn)線上取出,，這種情況下，我們只好人為配制高低樣品,。仍以表1中的白生料為例,，正常生產(chǎn)時白生料CaO的含量一般控制在41.0%-42.0%左右，要達到45%的高CaO含量,，我們在留取的正常生產(chǎn)樣中,，按一定比例添加少量石灰石原料，以使CaO含量升高,、同時使Al2O3,、SiO2、Fe2O3含量降低,，可達到高CaO,、低SiO2、低Fe2O3的目的,。同理,，可制備出高SiO3、高Fe2O3標樣,。CaO含量在正常范圍內（40.0%-43.0%左右）的樣品必須從生產(chǎn)線上留取,，不可人為配制！

注意：應盡量減少人為配制標樣,。當需要人為配制標樣時,，應采用在大量的實際生產(chǎn)樣中添加少量原材料的方法，而且所添加的原材料必須是實際生產(chǎn)中所使用的同種原料,。不要用同一結果的實際生產(chǎn)樣去配制若干個標樣（一個生產(chǎn)樣最多只能配制一個人工標樣）,，以減少人為的規(guī)律性。

l        混料：

當人為配制標樣后,，必須充分混合均勻,。我們發(fā)現(xiàn)：許多廠家在混料方面都做得不夠好。在樣品本身不均勻的情況下就進行化學全分析和儀器測量,，即使是同一種樣品,，化學分析時所取的樣與儀器測量時所取的樣很可能不一致，這樣必將導致儀器測量值與化學分析值之間存在很大的誤差,，直接影響儀器測量的準確性,。混料是一個比較枯燥但又十分關鍵的工作,，混料是否均勻對后面的工作至關重要,。如果這一環(huán)節(jié)做得不好，那么下面的工作即使做得再嚴格、再細致,，也無濟于事,。混料要在*封閉的環(huán)境下進行,，以減少輕基體元素含量的損失,，避免造成標樣與待測生產(chǎn)樣品不一致。一般人工混合一個樣品至少要15-30分鐘,。

l        化學分析：

熒光分析儀是以化學分析為基礎的，如果化學分析本身不很準確,，將來做出的數(shù)學模型誤差就會很大甚至不能用,。所以，為使化學分析結果準確,，應由至少兩名優(yōu)秀分析人員各自做全分析,，其分析結果誤差在GB/T176-1996允許誤差范圍內時取其平均值作為最終結果。超差時應進行復驗,、刪除錯誤值,。分析過程中必須避免兩人互相對比、修改分析結果,。

l 保存：系列標樣配制好后,，用磨口玻璃瓶密封保存，貼上標簽,，注明編號,、日期，以備長期使用,。

二． 標準樣品及待測樣品的成型

用X射線熒光儀精確分析礦物樣品需要適當?shù)臉悠分苽洌核袠悠方?jīng)粗磨后還必須進一步細磨,，在30MPa 壓力下加壓成型，以減小顆粒效應,、礦物效應,、元素間吸收-增強效應。

l 細磨

白生料：稱量30g樣品（精確到0.05g）,，0.2g硬脂酸（精確到0.0001g）（助磨劑,，以防止細磨過程中結塊，提高研磨效率）,，放入振動磨中,，細磨2分鐘。

熟料：稱量30g樣品（精確到0.05g）,，放入振動磨中,，往磨中加10滴乙醇，細磨2分鐘。

石膏,、鐵粉：稱量30g樣品（精確到0.05g）,，1g硬脂酸（精確到0.0001g），放入振動磨中,，細磨3分鐘,。

砂巖、頁巖,、粉煤灰：稱量20g樣品（精確到0.05g）,，2g硬脂酸（精確到0.0001g），放入振動磨中,，細磨1分鐘,。

上述細磨時間僅供參考。用戶應該根據(jù)本廠振動磨的研磨效率,，通過實驗來確定最佳研磨時間,。一般可用一參考樣品，不斷增加對它的研磨時間,，同時測量其特征X射線強度,，直至測得的強度不再升高（或降低）趨于恒值為止。注意：在細磨每個樣品前,，必須將振動磨的料缽清洗干凈,。細磨后的樣品，放入小磨口瓶中保存,，貼上標簽,，注明樣品編號、日期,。

助磨劑系分散劑,，細磨時可防止結塊，提高研磨效率,，降低電耗,。助磨劑種類較多，如硬脂酸,、甘油,、乙醇、丙醇,、異丙醇,、三乙醇胺、尿素等,。標樣和待測樣必須使用同一種助磨劑,，更換助磨劑種類時應重新制備標樣細粉,，重新壓片后制作工作區(qū)。

l        壓片

1. 磨具底座的上表面與模具套,、隔套的內外表面擦拭干凈,，確保上面沒有殘留的樣品和硼酸，并按（圖1）組裝好模具,。

2. 稱量7g（精確到0.05g）研磨均勻的樣品,，倒入隔套的中間，并用整平桿把樣品攤均勻,。

3. 稱量7g（精確到0.05g）的硼酸,，并將其中的1/2均勻地倒入模具套與隔套的中間；輕輕地取出隔套,，并將剩余的硼酸倒在樣品的上面,，用整平桿將其攤平。

4. 按（圖2）將模具桿裝上,。

5. 托著模具底座將整套模具放在壓力機工作臺的中央，將壓力加到30MPa并停留30s后,，把模具卸下,。

6. 取下模具底座，按（圖3）將模具倒置,，并在上面放上退模套,；手扶著退模套的中部，同時用膠皮榔頭猛擊退模套就可把樣品退出（也可將模具放在壓片機工作臺的中央同時旋下壓片機絲杠即可）,。

7. 樣品表面不得有沾污,、擦痕、裂紋,，否則重新壓制,，壓片背面用彩色軟筆注明編號、日期,，然后正面朝上放入干燥器內,。

8. 擦凈模具等用具。模具長期不用時,，應將其表面涂上一層黃油,，以防止模具生銹。取放模具時要平穩(wěn),，以免劃傷底座,，使壓片表面不平。