以下是针对 铬镍碳化铬粉(Cr-Ni-Cr₃C₂) 的 粒度分析 和 XRD物相分析 的详细检测方案,涵盖标准方法、仪器参数、数据解读及注意事项:
一、粒度分析(颗粒尺寸分布)
1. 检测标准与方法
标准依据:
GB/T 19077-2016《粒度分析 激光衍射法》
ISO 13320:2020(激光粒度分析通用原则)
推荐仪器:
激光粒度分析仪(如Malvern Mastersizer 3000、Beckman Coulter LS 13320)
动态光散射仪(DLS,适用于纳米级颗粒,需注意高密度材料的分散性)。
2. 检测步骤
样品预处理:
超声分散(乙醇或水介质,添加0.1%六偏磷酸钠分散剂,超声10-15分钟)。
干法测试(适用于微米级粉末,需控制气流分散压力)。
参数设置:
折射率:Cr₃C₂ ≈ 2.70,Ni ≈ 1.80(需根据实际成分调整模型)。
遮光率:10%~20%(湿法),0.5%~5%(干法)。
输出结果:
D10、D50、D90(累积分布粒径)。
Span值(均匀性指标,Span=(D90-D10)/D50)。
3. 注意事项
团聚处理:硬质合金粉易团聚,需验证分散方法(如SEM辅助观察)。
密度校正:高密度材料(如Cr₃C₂密度6.68 g/cm³)需选择适配的测量模式。
二、XRD物相分析(成分与晶体结构)
1. 检测标准与方法
标准依据:
GB/T 30904-2014《无机化工产品 晶型结构分析 X射线衍射法》
JCPDS/ICDD卡片库(PDF-4+数据库)。
推荐仪器:
X射线衍射仪(如Bruker D8 Advance、Rigaku SmartLab),Cu靶(λ=1.5406 Å)。
2. 检测步骤
样品制备:
粉末压片法(避免择优取向,可添加硅粉内标)。
扫描范围:10°~90°(2θ),步长0.02°,扫描速度2°/min。
参数优化:
电压/电流:40 kV/40 mA(Cu靶)。
索拉狭缝:0.02 rad,防散射狭缝1°。
数据分析:
物相鉴定:使用Jade、HighScore等软件匹配PDF卡片(如Cr₃C₂-ICDD 35-0804,Ni-ICDD04-0850)。
半定量分析:Rietveld精修或参考强度比法(需标准样品校准)。
3. 关键指标
主相含量:Cr₃C₂、Ni、Cr的衍射峰强度比。
杂质相:游离碳(26.5°)、氧化物(如Cr₂O₃)。
晶粒尺寸:Scherrer公式计算(需扣除仪器宽化,β=Kλ/(D·cosθ))。
三、联合分析案例
样品:Cr-20Ni-60Cr₃C₂(wt%)粉末
粒度结果:
D50=15.2 μm,Span=1.8(分布较宽)。
XRD结果:
主相:Cr₃C₂(三方晶系,空间群Pnma),少量Ni(面心立方)。
杂质:Cr₂O₃(2.1 wt%),无游离碳峰。
四、注意事项
样品代表性:
粒度分析需至少3次平行测试,XRD需多点取样。
数据交叉验证:
SEM-EDS辅助观察形貌与元素分布(验证XRD相组成)。
特殊需求:
若为热喷涂粉末,需检测球形度(ISO 14232-1)。
五、检测机构推荐
国内:
中科院金属研究所(沈阳)、北京有色金属研究院。
第三方:材料实验室、华测检测(CTI)。
国际:
Eurofins Materials Testing、Element Materials Technology。
六、报告内容要求
粒度报告:体积/数量分布曲线、D值表、分散方法说明。
XRD报告:衍射谱图、物相列表、半定量结果、晶胞参数(可选)。
如需分析(如残余应力、织构),需指定附加XRD检测模式(如sin²ψ法)。