X射线荧光光谱法测定掺锡氧化铟粉中铟量和锡量★

李 凤， 赖馥馨， 李婵贞

（广西壮族自治区冶金产品质量检验站， 广西 南宁 530023）

掺锡氧化铟作为一种非常重要的透明导电氧化物半导体材料, 具备了优良的导电性和可见光透光性，因此被广泛地应用于平板显示器件、微波与射频屏蔽装置、敏感器件和太阳能电池和功能性玻璃等产业[1-3]。

掺锡氧化铟粉作为靶材的生产原料，铟和锡的含量时衡量产品质量的重要指标，铟的测定方法多种多样[4-5]，碱溶-分离-EDTA 容量法[6]，锡通过碘量法测定。以上经典化学分析方法，分析速度慢，劳动强度大。为此，本实验研究探讨了X 射线荧光光谱法测定掺锡氧化铟粉中铟量、锡量的分析方法。方法采用玻璃熔片法，基准物质配制标准样片，制作符合产品范围的标准曲线，对掺锡氧化铟粉样品进行成分分析；分析结果与化学法相符，方法稳定，操作简单，速度快。

1 试验部分

1.1 主要仪器与试剂

仪器：Axios minerals X 射线荧光光谱分析仪（荷兰帕纳科公司）Rh 靶X 射线管、TNRY-01A 熔样炉（洛阳特耐实验设备有限公司）。

试剂：X 射线荧光分析用试剂（65Li2B4O7+25LiBO2+10LiF）（优级纯洛阳特耐实验设备有限公司）、三氧化二铟（w（In2O3）≥99.99%）、二氧化锡（w（SnO2）≥99.99%）、溴化锂（分析纯）、溴化锂溶液（75 g/L）。

1.2 仪器工作条件

熔融炉工作条件：温度1 000 ℃，预熔时间2 min，摆动时间8 min，静置时间0.5 min，总共熔样时间10.5 min。

X 射线荧光光谱分析仪元素测试条件，见表1。

表1 元素测量条件

1.3 试验方法

1.3.1 样片的制备

本方法采用了玻璃熔片法。用精度为0.1 mg 的分析天平准确称取6.000 0 g X 射线荧光分析用试剂和0.400 0 g 试样，置于30 mL 瓷坩埚中，混合均匀后转移至铂-黄坩埚中，加入5 滴75 g/L 溴化锂溶液—脱模剂。然后放入熔样炉，根据熔融炉条件进行熔样。取出，摇匀，冷却至室温，得到玻璃状样片。贴好样品编号，放入单独的封口袋中，置于干燥器中保存待测。

1.3.2 系列标准样片的配制

目前国内无类似标准样品，因此采用高纯三氧化二铟和二氧化锡人工混合的方法，根据上述样片的制备过程和表1 的熔融条件，制备8 份合成标准样片，见表2。

表2 标准样片中各物质的含量及制备时需加入的基准试剂量

1.3.3 标准工作曲线的建立

掺锡氧化铟粉及掺锡氧化铟靶材组分中铟的氧化物的含量约为90%左右, 锡的氧化物的含量约为10%左右，杂质含量甚微，由于掺锡氧化铟粉基体比较简单，次要元素含量比较低[2，5]，因此主量元素铟和锡量的测定进行基体校正时不考虑杂质元素的干扰，只考虑主量元素铟和锡的吸收增强效应，因此只做铟和锡的测量，采用经验系数法进行校正[9]。将制备好的标准样片按测量条件测量，根据X 射线荧光光谱法通用校正曲线公式，采取标准曲线法，以峰强度为纵坐标，元素含量为横坐标绘制标准曲线。打开软件的标样浓度文件，利用计算机自动计算出工作曲线。

1.3.4 数据处理

用选定的测量条件测量强度，计算机利用已建立好的曲线自动计算出各元素的含量。

2 结果与讨论

采用玻璃熔片法制备样品，熔样试剂、样品的稀释比、脱模剂等都会影响制作出来的玻璃样片。经过实验，本方法采用X 射线荧光分析用试剂，选择m（样品）∶m（X 射线荧光分析用试剂）=1∶15 的稀释比，加入5 滴75 g/L 溴化锂溶液-脱模剂，这样制备的玻璃样片符合试验要求。

2.1 方法的精密度

按照实验方法测定掺锡氧化铟粉样品及人工合成掺锡氧化铟粉中的铟锡含量，并进行精密度统计。

选取掺锡氧化铟粉样品1 号、2 号、3 号、4 号、5号、6 号,各称取9 份0.400 0 g 试样，按照分析步骤熔融成玻璃样片，在标准测定条件下分别进行单次测定计算其相对标准偏差DRS以检验制样和测定的重现性，结果见表3。

表3 9 次样品分析结果 %

2.2 不同方法比对的结果

通过对样品1 号、2 号、3 号、4 号、5 号、6 号的X 射线荧光分析值与化学分析值对照, 表明各测量元素的分析误差均在有关标准规定的允许范围内，其结果对照表见表4。

表4 样品不同方法的结果对照 %

2.3 方法的回收率试验

通过适当称取少量样品，然后添加一定量的基准试剂，及一定比例的试剂与标准曲线配套，来制作不同添加量的回收试验。选取3 号样品来进行回收率试验，结果见表5。

表5 回收率试验

3 结语

本文结合理论实践，完成了X 射线荧光光谱分析法测量掺锡氧化铟粉中的铟锡的测定。实验表明，本方法相比于传统化学检测方法，操作简单。通过精密度试验、方法对比和回收率试验，本方法测定结果稳定，重复性好，合成样品的测定结果与理论值相符，本法的测定结果与化学法测定结果吻合，可以认定本方法适用于掺锡氧化铟粉中铟量、锡量的测定。