氨气配位-电感耦合等离子体串联质谱法在镍基高温合金痕量元素检测中的应用

王亚宁; 高颂; 杨春晟

氨气配位-电感耦合等离子体串联质谱法在镍基高温合金痕量元素检测中的应用

王亚宁^1,2,3,
高颂^1,2,3,
杨春晟^1,2,3, ,

1. 中国航发北京航空材料研究院, 北京 100095;
2. 航空材料检测与评价北京市重点实验室, 北京 100095;
3. 中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室, 北京 100095

详细信息

作者简介:
王亚宁,女,1990年生,工程师,博士,从事材料化学分析研究工作。E-mail:wangyaning456@163.com

通讯作者:
杨春晟,女,1969年生,研究员,硕士。E-mail:chunsheng.yang@biam.ac.cn

中图分类号: TG146
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出版历程
- 收稿日期: 2022-09-06
- 网络出版日期: 2023-01-12

Application of Trace Elements Detection in Nickel-based Superalloys Based on Ammonia Coordination and Inductively Coupled Plasma Tandem Mass Spectrometry

WANG Yaning^1,2,3,
GAO Song^1,2,3,
YANG Chunsheng^{1,2,3
, ,}

1. AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China;
2. Beijing Key Laboratory of Aeronautical Materials Testing and Evaluation, Beijing 100095, China;
3. Key Laboratory of Aeronautical Materials Testing and Evaluation Aero Engine Corporation of China, Beijing 100095, China

摘要

摘要: 基于NH₃配位的价键理论,建立电感耦合等离子体串联质谱法应用于镍基高温合金多种痕量元素的检测。以Zn元素为例,选择NH₃作为反应气,Zn与NH₃发生配位反应,仅产物离子Zn(NH₃)_x被检测,进而达到消除多原子离子干扰的目的。经确定离子产物、优化气流速和抑制参数,痕量Zn的检出限低至0.13 μg/g,相对标准偏差为4.2%～5.1%,加标回收率为93.0%～103%。该方法具有检出限低、灵敏度高、准确度高的优点,有望扩展应用于镍基高温合金中Ag、Cu、V、Fe等多种痕量元素的测定。
- 氨气配位 /
- 串联质谱法 /
- 镍基高温合金 /
- 痕量元素
Abstract: The detection method of various trace elements in nickel-based superalloys is developed based on the valence theory of NH₃ coordination. Zn is taken as an example. With NH₃ as the reaction gas, Zn reacts with NH₃, and the product ion Zn(NH₃)_x can only be detected, which can eliminates the multi-atomic ion interference. Through determining the ion product and optimizing the velocity of the air flow and rejection parameter, the detection limit of Zn is as low as 0.13 μg/g with the standard deviation of 4.2%-5.1%, and the recovery rate is 93.0%-103.0%. The method processes low detection limit, high sensitivity, and high accuracy, and is hopeful to be applied to the detection of various trace elements (such as Ag, Cu, V, and Fe) in nickel-based superalloys.
- ammonia coordination /
- inductively coupled plasma tandem mass spectrometry /
- nickel-based superalloys /
- trace elements

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参考文献(19)

[1]	姜周华, 张新法, 刘福斌, 等. 镍基高温合金生产用原材料有害杂质的控制[J]. 钢铁, 2017, 52(9):1-10.
[2]	张鹏, 朱强, 秦鹤勇, 等. 航空发动机用耐高温材料的研究进展[J]. 材料导报, 2014, 28(11):27-31.
[3]	朱天一, 冯典英, 李本涛, 等. 镍基高温合金元素分析方法研究进展[J]. 化学分析计量, 2019, 28(3):121-126.
[4]	吕婷. 电感耦合等离子体质谱法测定镍基高温合金中痕量元素砷、银、镓、镉、钇、碲的方法研究[D]. 北京:机械科学研究总院, 2020.
[5]	黄烁, 贺玉伟, 胥国华, 等. Ⅴ元素对铁镍基变形高温合金GH4061组织和性能的影响[J]. 材料研究学报, 2019, 33(6):419-426.
[6]	郭颖, 陶美娟, 戴亚明. 微波消解样品-石墨炉原子吸收光谱法测定高温镍基合金中的痕量银[J]. 理化检验-化学分册, 2015, 51(3):317-320.
[7]	张亮亮, 雷亚宁. 石墨炉原子吸收光谱法直接测定铁镍基高温合金中的银、砷、铋、铅、硒、碲[J]. 化学试剂, 2018, 40(4):348-352.
[8]	庞晓辉, 高颂, 赵海燏, 等. 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定FGH96粉末高温合金中杂质元素[J]. 分析仪器, 2019(4):27-30.
[9]	颜京, 蒙益林, 高帅, 等. 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍基高温合金中铂、钯含量[J]. 分析仪器, 2022(1):14-17.
[10]	高颂, 张艳, 庞晓辉, 等. 高分辨电感耦合等离子体质谱法测定高纯镍中25种痕量元素[J]. 冶金分析, 2021, 41(6):35-43.
[11]	张馨元, 胡净宇, 侯艳霞, 等. 电感耦合等离子体质谱法测定镍基单晶高温合金中痕量稀土元素[J]. 冶金分析, 2022, 42(2):1-7.
[12]	王长华, 王伟华, 墨淑敏, 等. 辉光放电质谱法测定高纯金靶材中42种杂质元素[J]. 冶金分析, 2021, 41(2):9-15.
[13]	汤云腾, 张其凯, 宋立军. 辉光放电质谱法测定钨钛合金中的微量杂质元素[J]. 分析试验室, 2021, 40(10):1223-1226.
[14]	张艳, 高颂, 陈靖, 等. 氨水络合分离-电感耦合等离子体质谱法测定含Ta和Hf的单晶高温合金中痕量Au[J]. 理化检验-化学分册, 2021, 57(7):660-664.
[15]	胡净宇, 王海舟. 电感耦合等离子体质谱法测定高温合金中痕量镉和碲[J]. 冶金分析, 2010, 30(2):8-12.
[16]	张馨元, 胡净宇, 侯艳霞, 等. 碰撞反应池-电感耦合等离子体质谱法测定镍基高温合金中痕量铜锌钡[J]. 冶金分析, 2022, 42(5):15-20.
[17]	郭红巧, 胡净宇, 侯艳霞, 等. 电感耦合等离子体串联质谱法测定高温合金中痕量磷和硫[J]. 冶金分析, 2021, 41(11):1-7.
[18]	郭红巧, 胡净宇, 侯艳霞, 等. 电感耦合等离子体串联质谱法测定高温合金中痕量砷[J]. 冶金分析, 2021, 41(5):35-40.
[19]	刘元元, 胡净宇. 电感耦合等离子体串联质谱法测定高纯钼中痕量镉[J]. 冶金分析, 2018, 38(5):1-6.