主题:【第十届原创】这些年我遇到的特殊样品(系列)——鸡生蛋?还是蛋生鸡?

浏览0 回复1 电梯直达
仗剑少年游
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
维权声明:本文为yue_qiu原创作品,本作者与仪器信息网是该作品合法使用者,该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为,我们将追究法律责任。
9月三等奖
【题记】
不知不觉中,已在仪器信息网注册了十几个年头,从参加第七届原创大赛开始,这是我第四次参赛。
我深知自己的水平,参赛的目的当然不在于获奖,而在于——参与。
在三聚氰胺、地沟油、皮鞋胶囊、毒跑道、甲醛超标等话题引发广泛关注,分析测试事业得以蓬勃发展的时候,两年前的一声轰然巨响,让我深深感受到,化学品、安全、分析检测等等知识还是被大众了解得太少,科普工作还是太薄弱。即便是业内人士,近年来随着跟一些仪器公司销售人员的接触,我感觉到他们的专业素质也因为急速发展而出现了断层,引入专业的销售团队某种程度上削弱了专业应用团队的力量建设。从分析测试人员的角度来说,缺少不同分析检测技术的综合应用,碰到非常规问题时无法设计合适的检测方案。
我从事分析测试工作18年,由于工作性质的原因,我们的检测方向和常规检测机构并不相同,很多时候我们的工作是验证,并没有现成的标准。测试测试,我们侧重的是——试,所以配备的仪器比较多,种类比较齐全,久而久之,形成了一些野路子、土办法。
我选取一些工作中的案例,涉及到的并非多么特别的样品,但检测的要求比较非常规,分享给大家,一来是分享一下解决问题的思路,二来也是为了我心中的科普。
内容会非常浅,同行们切勿笑话。
【案例五】
陶粒砂
按说这个没有什么特别的,收到样品后,X射线荧光能谱也做了,成分也与所描述的一致。样品是直径在1mm以下的微珠,深棕褐色,考虑到完全无法拍出样品的特征,只好希望大家脑补了。
难点在于:
这些微珠是先做成球形再烧制的,还是直接烧成球形的?
什么?还能直接通过高温将材料直接烧成球形?
是的,可以,列位看官,你一定听说过“表面张力”这个词吧?
粒度较小的颗粒喷入加热区域,颗粒表面或整体受热液化,由于表面张力的原因形成球形。
有兴趣的看官可以看看雾化锌粉以及微硅粉的工艺流程,就会明白我说的意思了。
回归到正文,现实中,陶粒砂两种工艺都有。
一种是将耐火黏土揉成球,烧制成型;
一种是先将耐火黏土烧成块状,然后破碎成一定粒度范围的粉体,然后喷入高温区域,在表面张力的作用下形成球形。
问题是,你不可能到生产现场去验证,摆在你面前的只有看上去完全一样的微珠颗粒。
怎么办?
只能摸着石头过河了!
样品的成分和物相都是一样的,所以使用XRF和XRD对于这个问题是无解的,换句话说,样品的宏观信息一致,所以只能借助于微观形态的区别了。为了突出问题,XRF和XRD的检测过程及结果就不在这里叙述了。
当时还没购入目前现役的飞纳台式扫描电镜,所以借参加电镜年会的机会,把样品带到展位,一来搜集数据,二来也是做横向比较。
陶瓷材料是非常典型的无机材料,以前使用单位那台老旧的FEI扫描电镜时其实对陶瓷类样品成像效果是非常受限制的,然而新型台式扫描显微镜的表现让我比较吃惊。

图.1(样品A)

图.2(样品B)
同样放大倍数下观察,两个样品的粒度范围基本一致,区别在于:
1.图1有拉丝现象,有葫芦状、瓶状、纺锤状颗粒,球形颗粒球度高,看上去表面光滑;
2.图2有部分样品有空腔,球度相对较低,部分大球上有小球,球形颗粒表面不光滑,有空隙,类似高尔夫球。


样品A放大到3000倍时可以观察到样品表面粘有纤维,依然看上去比较光滑,但是放到到10500倍时,可以观察到晶须(莫来石),晶须的生长方向保持一致。

样品B放大2000倍时,可以更明显地观察到样品表面呈现出皲裂的状况,很像干涸的土地,也能观察到晶须生长的现象,在每个皲裂区域呈现辐射状生长的态势。

放大到20000倍可以看到晶须的生长高度有序,与样品A在10500倍下观察到的生长情况类似。
看到两个样品的电镜图片,我心中进行了一番脑补。
1.不同粒度的破碎而得的粉体喷入高温区域后,由于各自具备一定的速度,出现了碰撞、粘连、拖尾,颗粒形态较为丰富,但是由于破碎前已经经过了充分的热处理,不会再出现膨胀、收缩而产生的形变,因此颗粒表面会比较光滑;
2.陶瓷黏土通过设备揉搓成球,未必能形成完美球体(大家可以自己搓个面球体会一下),同时在入窑烧制的过程中,伴随着烧失和膨胀、收缩,会形成类似干涸土地的皲裂,然后以每个皲裂区域为中心,逐渐在加热情况下形成晶须。

如是,则样品A对应的是工艺一,样品B对应的是工艺二。
后来,我们找来样品A和样品B各自的工艺材料,和推想结果一致,问题由是得到了解决。
为您推荐
专属顾问快速对接
获取验证码
立即提交
驰奔仪器
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
猜你喜欢 最新推荐 热门推荐
品牌合作伙伴