Ceramic Analysis by EDXRF

Význam tématu

Keramické materiály se uplatňují v mnoha průmyslových odvětvích, přičemž kvalita surovin i finálních výrobků zásadně ovlivňuje jejich vlastnosti. Analýza chemického složení během výrobního procesu je klíčová pro udržení konzistentní kvality, minimalizaci odchylek a zajištění konkurenceschopnosti na globálním trhu.

Cíle a přehled studie / článku

Účelem studie je demonstrovat využití energie disperzní rentgenové fluorescence (EDXRF) pro rychlou a spolehlivou kvantitativní analýzu keramických sloučenin. Popisuje tok analýzy, přípravu vzorků, výsledky pro suroviny i finální výrobek a srovnání s konvenčními chemickými metodami.

Použitá metodika a instrumentace

Ultrarychlá analýza pomocí EDXRF proběhla na přístrojích Shimadzu EDX-7000 (detekční rozsah Na–U) a EDX-8100 (C–U). Kvantifikace využívá FP (Fundamental Parameters) algoritmus v režimu standardless.

ul

Příprava vzorků

ol

Briquette Press metoda: lisování peletek se spojivem (kyselina boritá).

Powder metoda: měření jemného prášku v plastové buňce překryté polypropylenovou fólií.

ol

ul

Podmínky měření

Vakuum, 50/15 kV (automatické), bez filtrů, kolimátor φ10 mm, doba měření 100 s.

ul

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza zpravidla trvá tři minuty a poskytuje přesné procentuální hodnoty hlavních oxidů (SiO₂, ZrO₂, Al₂O₃, CaO, MgO, K₂O apod.) jak u surovin (Na₂SO₄, ZrO₂, SiO₂, vápenec, jíly), tak u finálního keramického prášku. Režim kvalitativně-kvantitativní analýzy umožňuje odhalit neočekávané prvky či nečistoty.

Přínosy a praktické využití metody

ul

Rychlá kontrola kvality bez potřeby chemických činidel a náročné přípravy.

Úspora času oproti mokrým metodám (gravimetric, ICP, AAS).

Možnost plné automatizace a snížení lidské chyby.

Rozsah detekce od lehkých prvků (C, Na) po těžké (U).

ul

Budoucí trendy a možnosti využití

ul

Integrace s pokročilou datovou analýzou (machine learning) pro predikci vlastností keramiky.

Další rozšíření metodiky o tenkovrstvé materiály a strukturované keramické kompozity.

Vývoj mobilních EDXRF analyzátorů pro on-site kontroly v provozech.

ul

Závěr

EDXRF představuje rychlou, přesnou a automatizovatelnou alternativu k tradičním metodám analýzy keramických materiálů. Umožňuje efektivní kontrolu surovin i výrobků, čímž přispívá ke zvýšení kvality a konkurenční výhodě výrobců keramiky.

Reference

Shimadzu Corporation. Application News No. X270: Ceramic Analysis by EDXRF. First Edition: February 2019.