热源移动方式对熔池元素分布的影响

本文对比了匀速(V1)、先匀加速后匀减速(V2)、三角函数(V3)、先匀加速再匀速后匀减速(V4)等四种不同焊炬移动方式下的熔池内部传热传质和元素分布的规律,结果表明:V1方式下的熔池的形状比较规则,而其他三种情况的熔池形状不规则。焊炬移动方式对不同元素在熔池内的分布的影响不同,以Mn元素为例,V1方式的熔池元素含量的最大偏差为1.79%;V2的元素含量在熔池和母材交界处会有一些波动,熔池内Mn元素含量差异最大为5.61%;V3方式下,元素含量波动较为剧烈,Mn元素含量差异最大达到13.23%;V4方式下,熔池内元素分布呈单峰或单谷,在熔池内部元素含量并不均匀。焊炬移动方式对熔池与母材中元素含量的差异也有较大影响,对比四种不同移动方式下的C元素分布发现:V1方式下,整个熔池区域的C元素含量比母材中C元素含量高8.43%,而V2、V3、V4方式下,则分别比母材中C含量高16.40%、12.25%和25.00%。由此可见,V1方式下,熔池内元素含量与母材元素含量相差最小,元素分布更为均匀,焊接性能更加良好。     

B对Mo等元素在奥氏体钢/Cr2O3界面占位倾向影响的理论研究

超级奥氏体不锈钢中因含有更高铬、钼含量,具有极高的耐点蚀、晶间腐蚀性能,这与Mo等合金元素对钝化膜结构的影响密切相关,尤其含硼超奥钢钝化层表面Cr、Mo含量明显增加,但其原子层次的微观作用机制尚不清楚.本文采用第一性原理方法,研究了置换原子(Mo、Mn、Ni、Si),及间隙原子B在fcc-Fe/Cr₂O₃界面占位倾向,并分析了可稳定存在于界面B对这些元素偏析倾向的影响.结果表明:Mo、Mn、Ni、Si、B均可与fcc-Fe/Cr₂O₃界面结构体系形成稳定结构;Mo、Ni倾向分布于界面基体侧,Mo有向氧化层扩散的趋势,B处于fcc-Fe/Cr₂O₃界面基体侧更稳定,Mn、Si易分布于氧化层中;存在于界面B对四种元素在fcc-Fe/Cr₂O₃界面体系中的占位影响不同,有利于Mn、Mo偏析于界面基体侧,但抑制Mo向界面基体侧的偏析程度,使得Si、Ni更均匀的分布于基体. Mo等合金元素分布于界面时的态密度来看,界面处M...     

Fe-Cr-V-Ni-Si-C系多元合金的原子间互作用势的构建及应用

使用第一性原理赝势方法及量子化学从头算方法计算的物理量以及最小二乘法拟合的数据构建了多元合金Fe-Cr-V-Ni-Si-C系的原子间互作用势,并利用该原子间互作用势计算了实验合金N5(Fe9.07Cr7.56V0.8Ni0.49 Mo0.96Mn1.52Si3.3C),N6(Fe9.65Cr7.72V1.17Ni0.50Mo0.91Mn1.42Si3.3C),N7(Fe9.81Cr7.65V1.58Ni0.46Mo0.86Mn1.35Si3.3C),N8(Fe10.05Cr7.59V2.24Ni0.40M 关键词： F-S多体势 多元合金 第一性原理     

X射线荧光光谱法测定不锈钢中的组分

用X射线荧光光谱法测定了不锈钢中Si、Mn、P、Cu、Ti、W、Mo、V、Ni、Cr、Nb等11种元素的含量。对磨样条件、准确度和精密度进行了实验,实验表明本方法与化学法所测结果相符。     

ICP-AES法测定粳稻近等基因系群体间糙米的矿质元素

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对粳稻近等基因系(NILs)BC₅F₅群体264个株系17种矿质元素(S, Mo, Ni, Fe, Cr, Na, Al, Cu, P, Sn, Zn, B, Mn, Mg, Ca, Sr, K)进行了测定。加标回收率为92.3%～110.2%, RSD<6%。结果表明: 以丽粳2号作供体及十和田受体培育出糙米多种高矿质元素基因定位的NILs,是迄今首次培育出粳稻孕穗期耐冷性及其关联矿质元素的近等基因系;该群体糙米中P, K, Mg, S, Ca, Zn, Mn, Na, Fe, Cu和Al等11种人体必须的生命元素含量较高; 群体间糙米矿质元素中五种宏量元素含量变异小(11.15%～16.45%)和12种微量元素变异大(16.57%～94.96%); 群体糙米17种矿质元素间136对性状间有95对性状呈显著或极显著相关,而与功能稻米活性成分有关的Mo,Ni,Al,Sn,Cr和Sr矿质元素15对性状相关(0.531**～0.921**)明显高于P,K,Ca,Mg和S宏量元素10对性状相关(0.175**～0.867**)。研究结果为糙米矿质元素的基因定位克隆提供了有益的参考数据。     

ICP-MS法测定不同采收时间宽叶荨麻中微量元素含量

采用微波消解,ICP-MS法分析不同采收时间宽叶荨麻中18种微量元素Al,Ba,Ca,Co,Cr,Cu,Fe,K,Li,Mg,Mn,Mo,Na,Ni,P,Pb,S和Zn的含量。该方法的相对标准偏差在1.2%～5.3%之间,加标回收率在95.4%～101.2%之间。结果表明宽叶荨麻中K,P,S,Ca,Na含量较高;Fe,Mg,Mn,Zn含量次之;有潜在生理毒性的元素Al,Cr,Pb的含量较低,并且在宽叶荨麻中微量元素呈现明显的季节性动态变化,此结果为进一步研究宽叶荨麻药理药效与微量元素的关系以及更好的开发这一资源提供理论数据。     

应用ICP-MS研究甲哌鎓对转Bt基因抗虫棉棉籽中无机元素含量的影响

应用ICP-MS系统检测了甲哌鎓处理对转Bt基因抗虫棉棉籽中各种无机元素含量的影响,结果表明：ICP-MS可以迅速、有效地检测出棉籽中54种无机元素的含量。其中K,P,Mg,Ca,Na五种人体必需宏量元素,含量范围为138.3～13 835.1 μg·g-1;14种人体必需微量元素含量范围为14.2 ng·g-1～81.7 μg·g-1,从高到低依次为Si,B,Mn,Sr,Zn,Ni,Cu,Mo,Fe,Co,Se,V,I,Sn;五种重金属元素含量范围为0.1～455.3 ng·g-1,从高到低依次为Pb,Cd,Cr,As,Hg;甲哌鎓处理显著降低了人体必需宏量元素Ca、微量元素Fe,Si,Mn,Co,Ni,Cu,I含量;重金属Pb,Cd和Cr含量分别降低68%,67%和54%,均达显著水平, 对其他宏量、微量元素无显著影响。对于棉籽中的其他30种元素,甲哌鎓处理显著提高了La等八种元素、降低了W等七种元素含量。这些结果表明,甲哌鎓处理一定程度上增加了棉籽作为食油用的安全性。     

变化的理论α影响系数在校正Cr-Fe-Ni不锈钢基体效应中的应用

通过Spectra Plusx射线荧光光谱分析软件计算了7个不锈钢标准样品中的其它元素对Cr的理论α影响系数,发现对Cr有二次激发的增强元素的理论α影响系数随着元素含量的变化变动较大。采用随元素含量的变化而变化的理论α影响系数校正不锈钢中的基体效应,较好地校正了其他元素对Cr的增强效应,并使不锈钢和低合金钢中的Cr含量(0．3％～20．8％)可以通过一条校准曲线进行测量。变化的理论α影响系数可以校正含量变化较大的元素的基体效应,可以适当延伸校准曲线的含量分析范围。采用X射线荧光光谱法测定不锈钢中的Al,Si,P,S,Ti,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,AS,Mo,Sn,W,Pb等15个元素的含量,用变化的理论α影响系数校正基体效应,测量结果与湿法化学分析结果相符。     

发射光谱表观浓度法在钢铁分析中的应用

本文将“发射光谱的表观浓度法”用于钢铁样品分析,使基体元素的浓度变化影响和共存元素干扰得到综合校正,并以适当的高能予燃和低能曝光条件减轻组织结构的影响,实现了用统一的分析条件和工作曲线测定碳钢、中低合金钢和耐酸不锈钢的21种元素(C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、V、Cu、Al、Ti、W、Nb、B、Co、As、Pb、Zr、Zn和Sn),分析结果无需内控样校正就可获得满意的精密度和准确度,生产使用效果良好。     

Cr掺杂以及Mo和Cr双掺Mn4Si7的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论中第一性原理的赝势平面波法,分别对本征Mn4Si7、Cr掺杂Mn4Si7以及Cr和Mo双掺Mn4Si7的电子结构及光学性质进行了计算和分析。计算结果表明本征Mn4Si7禁带宽度为Eg=0.813 eV,Cr掺杂Mn4Si7禁带宽度为Eg=0.730 eV,Cr和Mo双掺Mn4Si7禁带宽度为Eg=0.620 eV,均为间接带隙半导体、p型掺杂。此外,在低能区掺杂体系的介电函数、折射率、消光系数、吸收系数以及光电导率均强于本征Mn4Si7,表明Cr掺杂Mn4Si7以及Cr和Mo双掺Mn4Si7有运用于红外光电子器件的巨大潜力。     

激光诱导击穿光谱对焊缝熔合区的元素成分分布分析

激光诱导击穿光谱(LIBS)是近十几年来快速发展的一种新的表面分析工具,由于具有分析速度快、灵敏度高等优点,故在材料科学领域引起广泛的关注。文中采用LIBS、扫描电子显微镜／能谱仪(SEM/EDS)和电子探针显微分析(EPMA)三种分析方法,对两类不同焊缝的熔合线区域进行线扫描分析,研究了Ni,Mn,C,Si等元素在熔合线区域含量的变化情况。结果表明,对于含量较高且焊缝和母材成分差别较大的Ni和Mn元素,三种方法获得了一致的分析结果,两试样焊缝内的Ni和Mn含量均高于母材,在熔合线区域明显体现出浓度梯度分布。三种方法根据Ni和Mn的浓度分布测得的熔合线区宽度值比较接近。对于含量较低且焊缝和母材成分差别较小的C和Si元素,采用SEM/EDS和EPMA时,焊缝与母材之间的成分差异没有分析出来;而采用LIBS时,两区域的成分差异则可以清晰的展现出来,在熔合区域能够清楚观察到浓度梯度分布曲线。LIBS的分析灵敏度明显高于SEM/EDS和EPMA,在分析低含量元素时更具优势。     

激光诱导击穿光谱法对钢铁偏析样品的分析

经典判断钢铁样品是否存在偏析带方法有金相显微及硫印方法,其缺点在于分析速度慢,且无法提供元素的含量分布信息。文中在最佳实验条件下,采用激光诱导击穿光谱(LIBS),在空间横向分辨率约为100 μm左右对两块钢铁中低合金板坯及均匀样品扫描分析,在建立校准曲线的基础上,将元素强度二维分布转化为含量二维分布。研究表明,编号为86#样品C,Si,Mn,P,S及Cu等元素存在明显的偏析,编号为174#样品C,Si,P,Ti等元素存在明显的偏析,并对偏析带的宽度进行估算,其偏析带的位置及宽度与金相显微分析方法相吻合。对均匀样品扫描分析,C,Si,Mn,P,S等元素均匀分布,不存在偏析带,通过元素强度或含量二维分布图可间接反映样品的均匀性。与传统的金相分析方法相比较,LIBS不仅可快速准确体现样品偏析带位置及宽度,而且还可同时提供元素含量分布(如C,Si,Mn,P,S等元素)等方面的信息。此方法可用于快速对钢铁样品是否存在偏析带及其宽度进行表怔,从而为钢铁冶炼工艺的改进提供理论依据。     

铵态氮肥和尿素中植物营养元素含量比较分析

应用ICP-MS研究了(NH4)2SO4和CO(NH2)2肥料中植物营养元素的含量,以期为今后的氮肥肥效试验和农业生产提供基础数据.结果表明,(NH4)2SO4和CO(NH2)2肥料中含有多种植物必需元素,包括Mg,P,K,Ca,Mn,Ni,Cu,zn和Mo,含量达到μg·g-1级的有Mg,P,K,Ca,Mn和Fe;含量为ng·g-1级的有Ni,Cu,Zn和Mo,除了Mo以外,(NH4)2SO4中的其他元素的含量均显著高于尿素.(NH4)2SO4和CO(NH2)2肥料中有益元素有Na,Al,Si,Co和Se,其中Al和Co的含量(NH4)2 SO4显著高于CO(NH2)2; Si的含量CO(NH2)2显著高于(NH4)2SO4尿素未检测到Se和Fe.由于上述元素对于植物的生长发育有明显影响,所以在研究不同形态肥料差异和氮肥肥效时,应当全面分析影响因素.建议在做氮肥肥效试验时选择纯度高、杂质元素含量少的单一化合物肥料.     

合金工具钢的X射线荧光光谱分析

本文介绍了用X射线荧光光谱仪测量合金工具钢中Mn,Cr,V,W,Ti,Nb,Co,Zr,Ni,Mo,S,P,Si和Cu十四个元素的方法,度样经砂轮抛光酒精棉擦拭后直接测量,结果与内控标样吻合,方法的精密度（n=8)除W,Tr,Nb和Zr外,大多数元素在0．13－9．59％,适应铬钒钢,锰钢,模具钢,中低合金钢等多种钢种的分析。     

合金元素对钢中NbC异质形核影响的第一性原理研究

为了探索不同合金元素对Nb C异质形核的影响,本文利用第一性原理研究了合金元素X(X=Cr,Mn,Mo,W,Zr,V,Ti,Cu和Ni)对ferrite(100)/Nb C(100)界面性质的影响,并且分析了上述合金元素掺杂前后界面的黏附功、界面能和电子结构.研究结果表明,Cr,V和Ti掺杂的界面具有负的偏聚能,说明它们容易偏聚到ferrite/Nb C界面,但Mn,W,Mo,Zr,Cu和Ni却难以偏聚到此界面.当Mn,Zr,Cu和Ni取代界面处的Fe原子后,界面的黏附强度降低,即这些合金减弱铁素体在Nb C上的形核能力.然而Cr,W,Mo,V和Ti引入界面后,其黏附功比掺杂前的界面要大,且界面能均降低,即提高了界面的稳定性.因此,W,Mo,V和Ti,尤其是Cr,能够有效地促进铁素体形核和细化晶粒.电子结构分析表明,Zr和Cu引入界面后,界面处的Zr,Cu原子和C原子的相互作用变弱;然而Cr和W引入界面后,Cr,W和C原子之间形成了很强的非极性共价键,提高了ferrite/Nb C界面的结合强度.     

合金铸铁的X射线荧光光谱分析

探讨了用ＸＲＦ法测定合金铸铁中Ｓi、Mn、P、S、Ni、Cr、Cu、Al、Mo、V、T、Nb、Sn、W、Co１５个杂质元素的分析方法，简述了分析条件及实验方法，方法简便、快速、准确、精密度较好。     

X射线荧光光谱结合判别分析识别进口铁矿石产地及品牌

铁矿石是钢铁工业的重要原材料,不同产地、品牌的进口铁矿石在元素组成、含量上存在差异,进口铁矿石掺杂、掺假、以次充好等现象虽集中于个案,却危害经济安全。故建立主要进口国铁矿石产地与品牌的快速识别模型,对支撑进口铁矿石的风险监管,保障贸易便利化。该研究对象为澳大利亚、南非、巴西3个国家共14个品牌的236份进口铁矿石样品,包括皮尔巴拉混合粉(块)、杨迪粉铁矿,纽曼混合粉(块)铁矿、津布巴混合粉铁矿、国王粉、弗特斯克混合粉、昆巴标准粉(块)、卡拉加斯铁矿石等。应用波长色散-X射线荧光光谱无标样分析法测定所有研究样品的元素组成及含量,检出元素包括Fe, O, Si, Ca, Al, Mn, Tb, Ti, Mg, P, K, S, Cr, Na, Sr, Zr, Zn, V, Cu, Gd, Ba, Cl, Ni和Co,共计24种,选择其中Fe, O, Si, Ca, Al, Mn, Tb, Ti, Mg, P, Cr和S共12种所有样品全部检出的元素进行判别分析。采用逐步判别法筛选出Fe, O, Si, Ca, Al, Mn, Ti, Mg, P和S共10个元素含量作为有效变量,建立二维Fisher判别模型,实现对澳大利亚、南非、巴西进口铁矿石的识别,模型对建模样品识别正确率为97.40%,交叉验证正确率为95.30%,对测试样品的识别正确率达到95.50%。针对14种品牌铁矿石,使用Fe, O, Si, Ca, Al, Mn, Ti, Mg, P和S共10种元素含量,建立十维Fisher判别模型,模型对建模样品识别正确率为100%,交叉验证正确率为97.90%,对测试样品的识别正确率达到100%。波长色散-X射线荧光光谱无标样分析虽然是一种半定量分析方法,但分析快速,稳定性好,该方法结合逐步判别-Fisher判别分析,能实现对铁矿石产地与品牌的识别。     

ICP-AES法检测云南稻精米和糙米与土壤矿质元素间的关联性

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对55个云南省水稻改良品种精米、糙米及其相应的土壤18种矿质元素进行测定与分析, 加标回收率在93.1%～110.2%之间, RSD为0.8%～5.1%。18种矿质元素(S, Mo, Ba, Ni, Fe, Cr, Na, Al, Cu, P, Sn, Zn, B, Mn, Mg, Ca, Sr和K)是功能稻米活性成分的重要部分,精米的平均含量依次为P>K>S>Mg>Ca>Zn>Na>Al>Mn>Fe>Cu>B>Mo>Ni>Sn>Cr>Ba>Sr, 糙米P>K>Mg>S>Ca>Zn>Mn>Al>Na>Fe>Cu>B>Mo>Sn>Ni>Cr>Ba>Sr, 而土壤则为Fe>Al> Ca>K>Mg>P>S>Mn>B>Na>Ba>Zn>Cr>Cu>Ni>Sn>Mo>Sr;精米和糙米除S和P外, 16种矿质元素含量均明显低于土壤;精米和糙米间八种微量元素(Mo, Ni, Cr, Sr, Mn, Zn, Cu, Na)间相关性明显比六种宏量元素(P, K, Mg, Ca, S和Al)间关系密切。云南土壤以富铁铝高钙为主而精米和糙米则以磷钾镁硫为主;以精米为主食比糙米更易诱发慢性病。文章结果可能为功能稻米遗传育种、生产以及人类慢性病和矿质营养不良(Fe, Zn和Ca)问题研究的参考。     

转基因棉花纤维中重金属和矿质元素含量研究

借助ICP-MS/ICP-AES技术对转基因棉花和对照纤维中的微量元素和重金属进行了系统的研究。转基因棉花纤维中,所测量的15种微量元素中有十种元素含量低于非转基因对照,它们分别是：B,Mg,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Se和Mo,特别是Zn成倍降低; 而植物中的大量元素Na,Si,P,K和Ca则有所上升,以Si上升最多(2倍多)。在检测的六种重金属(Pb,Cr,Cd,Sb,Tl和As)中转基因抗虫棉花纤维含量都低于亲本对照。上述结果说明外源基因的导入能够显著改变转基因棉花纤维中微量元素和重金属的累积。     

ICP-MS/ICP-AES快速测定东北大豆中有益元素和重金属含量

在没有被转基因大豆入侵前,对于东北大豆的研究将为种质资源保护大豆提供重要的参考数据。文章用ICP-MS/ICP-AES技术对东北嫩江地区普遍栽培的10个大豆品种中的全元素进行了研究。表明东北大豆中含有丰富的人体必需元素,其大量元素(含量超过μg·g-1级)的含量从高到低是K>P>Mg>Ca>Fe>Rb>Mn≈Zn>Si≈Na≈Al≈Ba≈Ni≈Cu,有益微量元素B,Mo和Se含量在10～2 000 ng·g-1之间。丰量元素Fe,Mn和Zn含量达到20～80 μg·g-1之间。除了上述有益元素以外,东北大豆中重金属含量均达到国家标准,但是Cr的含量接近200 ng·g-1,应当加强控制。