JXA-8230型电子探针
电子探针技术测定稀有多金属矿中微量元素硅钽钨的实验条件设定
２０２２年３月Ｍａｒｃｈ２０２２岩 矿 测 试ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳＶｏｌ．４１，Ｎｏ．２２５１－２５９收稿日期：２０２１－０９－０８；修回日期：２０２１－１１－１２；接受日期：２０２１－１１－２７基金项目：山东省自然科学基金项目（ＺＲ２０１９ＢＤ０１７）作者简介：徐爽，硕士，工程师，主要研究方向为电子探针测试。
Ｅ－ｍａｉｌ：５４５５１７９０８＠ｑｑ．ｃｏｍ。
徐爽，徐聪聪，郭腾达，等．电子探针技术测定稀有多金属矿中微量元素硅钽钨的实验条件设定［Ｊ］．岩矿测试，２０２２，４１（２）：２５１－２５９．ＸＵＳｈｕａｎｇ，ＸＵＣｏｎｇｃｏｎｇ，ＧＵＯＴｅｎｇｄａ，ｅｔａｌ．ＴｈｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＴｒａｃｅＥｌｅｍｅｎｔｓＳｉ，ＴａａｎｄＷｉｎＲａｒｅＰｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃＯｒｅｂｙＥｌｅｃｔｒｏｎＰｒｏｂｅＭｉｃｒｏａｎａｌｙｚｅｒ［Ｊ］．ＲｏｃｋａｎｄＭｉｎｅｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓ，２０２２，４１（２）：２５１－２５９．【ＤＯＩ：１０．１５８９８／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－２１３１／ｔｄ．２０２１０９０８０１２０】电子探针技术测定稀有多金属矿中微量元素硅钽钨的实验条件设定徐爽１，徐聪聪２，郭腾达１，林培军１，李凤春１，王继林１，顾清宇１，栾日坚１，张玉强１，李增胜３，杨慧１，魏玮１（１．中国冶金地质总局山东局测试中心，山东济南２５００１４；２．山东省地质矿产勘查开发局八 一水文地质工程地质大队，山东济南２５００１４；３．山东省地质科学研究院，山东济南２５００１４）摘要：近年来对稀有多金属矿的研究越来越趋向于微区化、微量化，作为其重要研究手段之一，电子探针定量分析在微量元素测试方面取得很大的进展。
在微量测试过程中，除了增大测试束流，提高测试时间来降低检出限以外，更要注意去除来自其他元素，特别是主量元素的干扰。
II-3大型仪器鉴定跟一电子探针、XRF、XRD资料
宝石鉴定常用大型仪器
电子探针 X荧光 X衍射
扫描电镜 透射电镜 红外 拉曼
电子探针
Electron probe micro analyzer
电子探针分析（EMPA）的基本原理：用直径小于1μm的电 子束来激发样品，然后借助于相应的探测系统和信息处理 系统收集和处理被激发微区所产生的各种信息。 如特征Ｘ射线、二次电子、俄歇电子、透射电子及阴极荧 光等。
北京科技大学
名称：电子探针显微分析仪（EPMA） 型号：JEOL JXA-8100 性能指标：日本电子生产，由四道谱仪、八块分光晶体组成，
专门购置了针对Be和B分析的分光晶体。 主要进行微区化学成分的定性定量分析，特别是轻元素的
定量分析。 二次电子分辨率：6nm（工作距离11mm） 束流范围：10-5 ~ 10-12A 束流稳定度：±0.5×10-3/h；±3×10-3/12h 放大倍数：×40 ~ ×300,000 元素探测范围：4Be ~ 92U 最大分析样品尺寸：100mm×100mm×50mm
适用范围：液体、粉末、固体、金属、氧化物等，不受试样形状 和大小的限制，不破坏试样，要求试样应成分均匀。
用途：除了H，He，Li，Be，B，C，N外，可对周期表中从8~O到 92~U作元素的常量、微量的定性和定量分析。
特点:操作快速方便，谱线简单：在短时间内可同时完成多种元 素的分析。
缺点：灵敏度偏低，一般只能分析含量大于0.01％的元素
中国科学院地质与物理研究所
名称：JXA-8100型电子探针 型号：JXA-8100 性能指标： 日本JEOL公司生产 2006年7 月安装使用 配备4道波谱仪（WDS） 、 OXFORD公司INCA能谱仪（EDS） 以及GATAN公司MonoCL具展谱 功能的阴极发光分析仪（CL）。 空间分辨率7nm； 8块分光晶体，可分析F-U间的 元素。
表面纳米化与离子渗氮对304不锈钢的影响
表面纳米化与离子渗氮对304不锈钢的影响王引真;冯雅;孙永兴;冯涛【摘要】为解决304不锈钢硬度低、耐磨性差的问题,本文采用预先表面纳米化,温度400、450℃,保温时间4、6 h,氮氢比1∶3的离子渗氮工艺对试样进行处理,研究纳米化以及渗氮工艺对304不锈钢渗氮层形貌和深度、硬度以及摩擦磨损性能的影响.利用金相显微镜、电子探针显微分析仪(EPMA)、能谱仪(EDS)、显微硬度计和磨损试验机对样品的显微组织、微观形貌、硬度及耐磨性进行了表征.结果表明:304不锈钢经表面纳米化与离子渗氮工艺处理后,渗氮层为0.1～0.2 mm,表面硬度约为1 200 HV0.1,比基体硬度提高了6～7倍,耐磨性也大大增强;但渗氮温度越高,保温时间越长,材料表面耐磨性越差.综合各种影响因素得出在本实验条件下最佳处理工艺为:预先表面纳米化,渗氮温度400℃、保温时间6 h.%To solve the problem of low hardness and poor wear resistance of 304 stainless steel, this research applied the surface nanocrystallization mechanism and treated the sample by plasma nitriding at 400 ℃and 450 ℃ with hol ding time 4 h and 6 h and nitrogen and hydrogen ratio of 1∶3. Influence of the nanocrystallization and nitriding process on the morphology, depth, hardness, and friction, and wear properties of nitrided layer of 304 stainless steel was studied. The microstructure, micro morphology, hardness, and wear resistance of the sample were measured and characterized by using metallographic microscope, EPMA, EDS, micro-hardness tester, and wear testing machine. Results show that after being treated by surface nanocrystallization and plasma nitriding composite process, the nitrided layer of 304 stainless steel was about 0.1～0.2 mm,the microhardness values reached 1 200 HV0.1, which is 6～7 times higher than that of the matrix, and the wear resistance was greatly improved. However, the higher the nitriding temperature was, the longer the holding time was, and the worse the wear resistance of the material surface became. Considering multiple factors, the optimum treatment process was obtained under the experimental condition when the nitriding temperature is 400 ℃ and the holding time is 6 h after surface nanocrystallization.【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2019(027)001【总页数】6页(P59-64)【关键词】304不锈钢;表面纳米化;离子渗氮;硬度;耐磨性【作者】王引真;冯雅;孙永兴;冯涛【作者单位】中国石油大学(华东) 材料科学与工程学院, 山东青岛 266580;中国石油大学(华东) 材料科学与工程学院, 山东青岛 266580;中国石油大学(华东) 材料科学与工程学院, 山东青岛 266580;中国石油大学(华东) 材料科学与工程学院, 山东青岛 266580【正文语种】中文【中图分类】TG156.8奥氏体不锈钢具有很强的防锈、耐腐蚀性[1]和良好的可塑性、韧性，被广泛应用于工业、家具装饰行业和食品医疗行业等领域,但其较低的硬度和极差的耐摩擦磨损性能会导致设备因磨损而失效[2-3].奥氏体不锈钢不能同时兼顾耐磨和耐腐蚀特性，使其使用范围受到不小的影响[4].因此，迫切需要改善304不锈钢的耐磨损性能.优化材料表面的组织结构和性能可有效地提高零件的可靠性[5].近年来，常用的表面强化手段有压力扭转、等通道用挤压和表面机械研磨(SMAT)等[6].王少杰等[7]对304不锈钢采用SMAT与离子渗碳复合处理，发现处理后的材料组织内部发生了马氏体转变，渗层晶粒细化，材料的力学性能大为改善，复合处理也显著提高了材料的耐磨性.卢柯课题组[8]利用SMAT和气体渗氮复合技术对纯铁进行表面处理，结果显示，渗氮9 h后采用SMAT处理的材料渗氮层达10 μm，而未采用SMAT 处理的相同材料渗氮效果不佳.该组成员也探究了SMAT与渗氮复合处理对304不锈钢的影响，结果表明，材料的综合机械性能得到提升[9]，得到了良好的效果.目前，对304不锈钢进行单一的纳米化处理或者渗氮处理的工艺研究已经比较纯熟，但关于304不锈钢表面纳米化与离子渗氮复合工艺的探索相对较少.本文首先采用超声冲击表面处理技术对304不锈钢进行表面纳米化处理，随后对纳米化工件和未纳米化工件同时进行渗氮处理，研究纳米化及渗氮工艺对304不锈钢渗氮层的形貌、深度、硬度以及摩擦磨损性能的影响.1 实验1.1 试样材料试样材料为304 奥氏体不锈钢，化学成分见表1.选用外径102 mm、管厚6 mm、长度260 mm的奥氏体不锈钢圆管，将其线切割成30 mm×10 mm×4 mm的长方体试样，然后用水砂纸由粗至细将试样打磨平整，随后用酒精冲洗去污.表1 304奥氏体不锈钢化学成分(质量分数/%)Table 1 Chemical composition of 304 austenitic stainless steel (wt.%) CSiMnCrNiMoTiFe0.050.81.517.59.50.0130.011Bal.1.2 试样制备1.2.1 表面超声处理材料表面超声处理采用HK30G型豪克能镜面加工设备，辅助设备为30M70数控加工中心，加工过程中豪克能加工设备的冲击装置代替加工中心原普通刀具加工试样.超声冲击频率为27.2 kHz，电流0.8 A，预压力0.3 MPa，进给速度1 700 mm/min，步距 0.2 mm.1.2.2 低温离子渗氮处理将未纳米化的试样和纳米化的试样同时放入LDMC-15A脉冲离子渗氮设备进行渗氮.氮气与氢气的气流量分别为40、120 mL/min，电压800 V，占空比0.7，温度450、400 ℃，保温时间4、6 h，随炉冷却.为方便分析说明,将不同工艺参数处理的试样标号，如表2所示.表2 304奥氏体不锈钢不同处理工艺的试样编号Table 2 Sample numbers of different processes of AISI 304 austenitic stainless steel编号工艺1#表面纳米化2#渗氮(400 ℃、4 h)3#渗氮(400 ℃、6 h)4#渗氮(450 ℃、4 h)5#渗氮(450 ℃、6 h)6#表面纳米化+渗氮(400 ℃、4 h)7#表面纳米化+渗氮(400 ℃、6 h)8#表面纳米化+渗氮(450 ℃、4 h)9#表面纳米化+渗氮(450 ℃、6 h)1.3 试样表征采用MDJ200 金相显微镜观察组织形貌，选用Marble溶液(CuSO4 4 g，HCl 20 mL，H2O 20 mL)为腐蚀液；采用JXA-8230型电子探针EPMA观察纳米化对试样表面的影响；通过EDS和WDS对渗氮层截面进行元素分布及含量分析；使用MH-3 型显微维氏硬度计测量硬度以及渗氮层深度，条件为试验力0.98 N，保荷15 s；在干摩擦条件下，采用M-2000A型磨损试验机考察基体与渗氮层的摩擦磨损性能，法向载荷50 N，转速360 r/min，时间60 min，摩擦副为GCr15滚动轴承钢，磨损实验前后使用精度为0.0001 g的FA2204B型电子天平测量样品质量，计算磨损量.2 结果与讨论2.1 组织分析2.1.1 表面纳米化对试样组织的影响图1为纳米化前后304不锈钢的表面显微组织形貌，其中图1(a)、(b)分别为母材和1#试样的金相组织形貌，图1(c)、(d)分别为母材和1#试样经电子探针扫描的组织形貌.由图1(a)、(b)可见，表面纳米化处理后晶粒尺寸明显减小，晶粒数量明显增多.这是因为表面纳米化使材料表面产生塑性变形，形成孪晶组织，同时塑性变形也使得晶粒破碎，细化了晶粒，增加了晶粒数量.由图1(c)、(d)可见，母材表面呈分散分布的犁沟，且朝向混乱.表面纳米化处理使得材料表面比母材更平整，且犁沟分散均匀，朝同一方向分布.图1 纳米化前后试样表面显微组织形貌Fig.1 Cross sectional microstructures of the sample before and after surface nanocrystallization: (a) Metallographic structure of the base metal;(b) Metallographic structure of sample 1#; (c) Micro morphology of base metal; (d) Micro morphology of sample 1#2.1.2 离子渗氮工艺参数对渗层组织的影响图2为不同渗氮工艺处理的渗层金相组织形貌.图2(a)、(b)分别为 2#和4#试样的渗层金相组织，可以明显看出，当渗氮时间相同时，450 ℃的白亮层比400 ℃时的厚，但存在较多的灰黑色物质.这是由于当渗氮温度升高时铬元素的扩散速率增加，并与氮原子形成CrN化合物.Cr是使不锈钢拥有耐蚀性的主要元素，铬含量的下降会使不锈钢耐蚀性下降，当被腐蚀剂腐蚀时，耐蚀性弱的区域就呈现出比基体更深的灰黑色.图2 不同渗氮工艺处理后的渗层金相组织Fig.2 Metallographic structure of nitrided layer treated by different nitriding processes: (a) sample 2#; (b) sample 4#图3为4#试样的表面经电子探针扫描的组织形貌.试样表面出现大量的点状凸起.氮原子的渗入和扩散致使周围的Cr向表面扩散，并与氮结合形成CrN；铬是体心立方结构，原子间隙较大，同时由于氮原子较小，所以，氮会固溶于铬形成固溶体.这些点状凸起是离子渗氮后形成的氮化物或者是氮的固溶体.图3 4#试样表面的微观形貌Fig.3 Micro morphology of the surface of sample 4#2.1.3 纳米化与离子渗氮复合工艺对试样组织的影响图4为6#试样的渗层金相组织形貌.可见预先进行表面纳米化处理后的渗层组织出现了缺陷.这是由于在离子渗氮过程中，由于工件是阴极，会经受氮氢阳离子的冲击，从而形成刻蚀痕[10].图4 6#试样渗层金相组织Fig.4 Metallographic structure of the nitrided layer of sample 6#图5为9#试样的表面经电子探针扫描的组织形貌.对比图3和图5可见，复合处理的试样表面比仅渗氮试样有更明显的点状凸起，且呈直线间断分布.这是因为纳米化促进氮扩散，使材料表面的氮固溶物增加；纳米化使材料表层形成朝同一方向分布的孪晶组织，氮在孪晶界的扩散速率高，形成了近似呈直线分布的点状凸起.图5 9#试样表面的微观形貌Fig.5 Micro morphology of the surface of sample 9#2.2 硬度及渗氮深度分析2.2.1 硬度分析图6为不同工艺处理后试样的硬度梯度分布.母材硬度171.8 HV0.1，纳米化后试样表面硬度340.4 HV0.1.渗氮温度对硬度的影响很大，450 ℃渗氮的表面硬度约是400 ℃的2倍，是基体硬度的5～6倍；保温时间对硬度的影响较小，随着保温时间的延长，硬度增加缓慢；渗氮后的表面硬度随距离的增加迅速下降，0.1 mm往后硬度变化曲线趋于与基体硬度持平；纳米化后硬度在0.05～0.5 mm时高于未纳米化50 HV0.1左右，纳米化产生的加工硬化提高了基体硬度.图6 不同工艺处理后试样的硬度梯度分布Fig.6 Microhardness gradient distribution of the sample after different treatments2.2.2 渗氮深度分析图7为不同渗氮工艺处理后的渗层深度分布.由图7可知：温度越高、保温时间越长，渗层越厚；当渗氮工艺参数相同时，纳米化使渗氮深度增加.温度影响氮原子的扩散速率，温度越高，氮原子扩散速率越大，渗氮层深度也就越高.氮扩散需要时间，随着时间的延长，氮扩散更充分，因此渗层越厚.纳米化使试样表面产生塑性变形，晶粒得到细化，形成了很多孪晶、位错等缺陷[11]，为氮的扩散增加了额外的通道.此外，纳米化导致材料进行马氏体转变[12].因此，纳米化试样比未纳米化试样渗氮层更深.图7 不同渗氮工艺处理后的渗层深度分布Fig.7 Depth distribution of the nitrided layer after different nitriding processes2.3 摩擦磨损分析图8为不同工艺处理后的试样磨损失重.由图8可知:表面纳米化后摩擦失重增加，试样磨损量多于纳米化，在此渗氮工艺下，未纳米化试样耐磨性低于纳米化试样；随着渗氮温度的升高，保温时间的延长，磨损量越大.渗氮处理的试样磨损量明显小于未渗氮试样，且400 ℃时比450 ℃耐磨性更好，这是因为当渗氮温度较低时，材料表面会形成一层氮过饱和膨胀奥氏体，称为S相，与未渗氮的母材相比，耐磨性显著提高[13-14].图8 不同工艺处理后的试样磨损失重Fig.8 Weight lose of arburized sample after different process treatments 2.4 成分分析图9为4#渗氮试样的渗层经电子探针扫描的组织形貌，图10为其选点的元素的能谱图.图9 4#试样渗层微观形貌Fig.9 Micro morphology of the nitrided layer of sample 4#图10 选点元素能谱图Fig.10 Energy spectrum of the selection of elements表3为该点的元素含量，近似反映了渗氮层元素含量.渗氮层Cr的质量分数达到69.88%，N质量分数为13.60%，而原始304不锈钢的Cr质量分数仅为18%左右.表层富Cr严重将会导致材料表面的脆性增加[15].表3 渗氮层元素含量Table 3 Element composition in nitrided layer元素质量分数/%原子数分数/%N K13.6037.11Si K1.562.12Cr K69.8851.34MnK3.332.32Fe K8.695.95Mo L2.941.173 结论1)304不锈钢经表面纳米化与离子渗氮复合处理后，温度400 ℃时白亮层薄，且渗氮层较薄;温度450 ℃时白亮层厚但呈灰黑色，且渗层较厚.保温时间能增加渗氮层深度，但不明显.表面纳米化能够使试样在同种渗氮工艺下获得更深的渗氮层. 2)渗氮温度对304不锈钢硬度的影响很大，温度越高，获得的硬度越高.保温时间对硬度的影响较小，随着保温时间的延长，硬度有较小的提高；表面纳米化能够有效提高原始表面硬度以及渗后硬度.3)渗氮温度400 ℃、保温4 h，304不锈钢耐磨性最好.随着温度升高、保温时间延长,其硬度增加，耐磨性下降.渗氮处理可能导致材料表面脆化.在本实验条件下,304不锈钢最优处理工艺为：预先表面纳米化，渗氮温度400 ℃,保温时间4 h. 参考文献：【相关文献】[1] LO K H, SHEK C H, LAI J K L. Recent developments in stainless steels[J]. Materials Science & Engineering R, 2009, 65(4): 39-104.[2] 刘静，钱林茂，董汉山，等. 碳化、氮化与碳氮化对316LVM不锈钢微动腐蚀磨损性能的影响[J]. 摩擦学学报, 2009, 29(5): 399-404.LIU Jing, QIAN Linmao, DONG Hanshan, et al. Effect of surface treatment on the fretting wear behavior of medical grade austenitic stainless steels[J]. Tribology, 2009, 29(5): 399-404.[3] 王威，陈淑梅，严伟，等. 氮对冷变形高氮奥氏体不锈钢微观结构的作用[J]. 材料热处理学报, 2010, 31(7): 59-65.WANG Wei, CHEN Shumei, YAN Wei, et al. Effects of nitrogen on microstructure of cold deformed high nitrogen austenitic stainless steels[J]. Transactions of Materials and Heat Treatment, 2010, 31(7): 59-65.DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2010.07.029[4] 童幸生，张婷. 低温离子渗碳对304不锈钢耐磨性影响的研究[J]. 新技术新工艺, 2013(5): 89-91.TONG Xingsheng, ZHANG Ting. Research on wear resistance of 304 stainless steel by low temperature plasma carbuirizing[J]. Journal of New Technology & New Process, 2013(5): 89-91.[5] LOU S, LI Y, ZHOU L, et al. 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Surface & Coatings Technology, 2009, 203(24): 3669-3675.DOI:10.1016/j.surfcoat.2009.05.045[15] 王亮，许晓磊，许彬，等. 奥氏体不锈钢低温渗氮层的组织与耐磨性[J]. 摩擦学学报，2000, 20(1):67-69.WANG Liang, XU Xiaolei, XU Bin, et al. Microstructure and wear resistance of austenitic stainless steel nitrided layer at low temperature[J]. Tribology, 2000, 20(1): 67-69.DOI：10.16078/j.tribology.2000.01.017。
黑龙江多宝山—铜山斑岩铜(钼)矿床绿帘石矿物成分特征及其成矿指示意义
黑龙江多宝山—铜山斑岩铜(钼)矿床绿帘石矿物成分特征及其成矿指示意义张佳佳;王建;李研;李爱;郭翟蓉【摘要】运用电子探针和LA-IPC-MS分析多宝山及铜山岩体中绿帘石的主、微量成分,结果表明多宝山铜(钼)矿床斑岩体的绢英岩化带含矿样品中绿帘石富Al2 O3、SiO2,贫FeOT,青磐岩化带中绿帘石则富TiO2;铜山矿床斑岩体的青磐岩化蚀变带中绿帘石富含MnO、FeOT,贫Al2 O3和SiO2.多宝山斑岩体中蚀变带及铜山地区中的绿帘石均富集LREE和LILE(Th、U、Sr、Sm),亏损HREE和HFSE(Nb、Zr、Hf).绿帘石Ps值与样品的含矿性呈负相关,即含矿绿帘石的Ps值明显低于无矿绿帘石的Ps值,青磐岩化带中绿帘石的Ps值集中在26～34之间.多宝山含矿样品中绿帘石的Cu含量高于距成矿中心较远的多宝山和铜山的无矿绿帘石Cu含量.笔者认为斑岩铜矿床中蚀变绿帘石的成分特征可以反映矿化热液的特征,具有指示矿化的潜力.【期刊名称】《世界地质》【年(卷),期】2019(038)002【总页数】16页(P362-377)【关键词】绿帘石;矿物化学;多宝山;铜山;斑岩铜(钼)矿床;成矿【作者】张佳佳;王建;李研;李爱;郭翟蓉【作者单位】吉林大学地球科学学院, 长春130061;吉林大学地球科学学院, 长春130061;核工业二四〇研究所, 沈阳110032;吉林大学地球科学学院, 长春130061;吉林大学地球科学学院, 长春130061【正文语种】中文【中图分类】P618.41;P578.9560 引言绿帘石是斑岩型铜矿床蚀变带中典型蚀变矿物之一，其结晶化学式可用A2M3[TO4][TO7](O,F)(OH,O)表示。
其中，A位上离子主要为Ca2+、Fe2+，可被Mn2+、Ce3+、La3+、Y3+、Th4+等稀土元素所替换；M位主要为Al3+，或为Fe3+、Cr3+、Mn3+、V3+；T位主要为Si，也可被Al充填[1]。
福建紫金山铜金矿床中的完整Cu-S体系矿物
福建紫金山铜金矿床中的完整Cu-S体系矿物黄宏祥;王少怀;池昌言【摘要】在电子探针微区化学成分分析的基础上,结合X射线粉末衍射分析,对福建紫金山铜金矿床中的Cu-S体系矿物进行了化学成分和晶体结构特征的研究.结果在该矿床中发现较完整的Cu-S体系矿物系列,包括铜蓝、雅硫铜矿、斯硫铜矿、吉硫铜矿、斜方蓝辉铜矿、蓝辉铜矿、久辉铜矿和辉铜矿.此外,利用粉末X射线衍射数据,计算了铜蓝、斜方蓝辉铜矿、蓝辉铜矿、久辉铜矿、辉铜矿等五种矿物的晶胞参数.基于系统矿物学的研究,建立了紫金山铜金矿床Cu-S体系完整矿物的结晶与变化序列,该工作在国内尚属首次,同时也丰富了Cu-S体系矿物基础矿物学研究的资料.【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2014(020)001【总页数】8页(P50-57)【关键词】Cu-S体系矿物;电子探针分析;X射线衍射分析;紫金山铜金矿【作者】黄宏祥;王少怀;池昌言【作者单位】福州大学紫金矿业学院,福州350108;福州大学紫金矿业学院,福州350108;福州大学紫金矿业学院,福州350108【正文语种】中文【中图分类】P578.2在B u e r g e r（1 9 4 2）鉴定出蓝辉铜矿（digenite，Cu1.80S）以前，对Cu-S体系的认识仅仅是辉铜矿（chalcocite，Cu2S）和铜蓝（covellite，CuS）。
1958年，Djurle发现并由Morimoto（1962）命名的久辉铜矿（djurleite），其化学成分与辉铜矿相近（Cu1.96S），但晶体结构不同。
Morimoto等（1969）又发现了斜方蓝辉铜矿（anilite，Cu1.75S）。
1980年Goble先后发现了雅硫铜矿（yarrowite，Cu1.12S）、斯硫铜矿（spionkopite，Cu1.40S）（1980a）和吉硫铜矿（geerite，Cu1.60S）（1980b）。
至此，Cu-S体系中共发现了8个独立的矿物相，但是由于各矿物相之间成分差别不大，颜色、形态又十分相近，因此系统鉴别和分离选纯比较困难。
福建邵武金坑金矿床黄铁矿特征及其对成矿的指示意义
研究共采集研究样 品 ２９ 件， 其 中 ２８ 件 来 自 矿 体 岩 心 样品，一件采自闪长玢岩脉。
利用 ＯＰＴＥＣ ＢＫ－ＰＯＬＲ 透反射偏光显微镜 对 样 品 制 成 的光片进行仔细观察与描述，完成矿物鉴定、矿石结构描 述、矿物嵌布特征描述，对特征现象观察拍照。
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矿 业 工 程 第１７卷 第１期
图 １ 邵 武 金 坑 金 矿 床 区 域 地 质 略 图
×１０－６～１００×１０－６。黄铁矿是金坑金矿床原 生 金 的 主 要 载 金矿物，在３９个黄铁矿探 针 点 中，Ａｕ、Ａｇ的 检 出 率 分 别 为６６．６７ ％ 和 ４８．７２ ％。ｗ （Ａｕ） ＝３０×１０－６ －１２５０× １０－６ （均 值 ４７４×１０－６ ），ｗ （Ａｇ） ＝１０×１０－６ －４６０× １０－６ （均值１９０×１０－６），达到了金矿床黄铁矿的标准 。 ３．３ 黄 铁 矿 晶 体 结 构
摘要：在野外地质调查的基础上，对邵武金坑金矿床内黄铁矿产出状态、化学特征和晶体结构特征进 行相关研究，结果表明黄铁矿主要 以 浸 染 状、 脉 状 和 碎 裂 状 形 式 产 出， 具 亏 Ｓ 型 特 征， 普 遍 含 Ｃｏ 和 Ｎｉ。 黄铁矿的主微量元素特征显示其形成深度浅，主要受中－低温岩浆热液作用的控制。黄铁矿晶胞参数特征 和 ＰＤＦ 卡片上的值有一定差异，但矿物衍射峰与标准峰基本一致，表明在金坑金矿床中热液改 造 对 矿 物 的 晶形影响不大。综合研究表明，邵武金坑金矿床成因主要受浅成中－低温岩浆热液影响。
收 稿 日 期 ：２０１８－１０－２３ 作者简介：林木森 （１９８７－），男 （汉族），福建古田人，福州大学 紫金矿业学院讲师，主要从事大地构造、矿床方面的研究。
硬质合金、淬火、回火、钴相、力学性能
摘要本文采用扫描电镜（Scanning Electron Microscopy，SEM）、X 射线衍射（X-ray diffractometry，XRD）和电子探针（electron probe microanalysis，EMPA）等分析手段，研究了淬火和回火处理对WC-20Co硬质合金的微观结构与力学性能的影响。
结果表明：在一定温度范围内，淬火温度越高，材料的硬度和抗弯强度也越高；当淬火温度达到1350℃时，其硬度和抗弯强度开始下降。
在淬火温度一定的条件下，回火温度越高，钴相中保留的高温相α-Co含量和固溶的W含量越低，材料的力学性能也随之降低。
对比不同淬火介质后发现，相比于油淬，水淬处理更有助于提高材料的综合性能。
关键词硬质合金；淬火；回火；钴相；力学性能硬质合金是由难熔金属的硬质碳化物（如WC、TiC、NbC、TaC、VC等）和粘结金属或合金（Co、Fe和Ni等），通过粉末冶金工艺制成的一种金属陶瓷复合材料。
硬质合金具有硬度高、强度和韧性较好、耐热、耐磨、耐腐蚀等一系列优良性能，作为刀具材料得到广泛应用，被称为“工业的牙齿”[1]。
但是，硬质合金的硬度与韧性之间存在矛盾；如何在保证高硬度的前提下提高其韧性，一直是研究者所关注的课题。
国内外的研究表明，热处理在这方面可以发挥独特的作用[2]。
在WC-Co硬质合金中，WC是W和C化学计量比接近1；1的相对稳定的化合物，热处理前后材料性能的变化主要来源于对钴相成分和结构的调控[3]。
Gu等人[4]将WC-11Co硬质合金在1250℃高温(Ar气氛)保温1h，进行油淬后发现：钴相中ɑ-Co比例和W在钴中的固溶含量增加，抗弯强度明显增加。
研究表明[5-7]：含钴量不同的硬质合金（YG5、YG10、YG14、YG15等）在经历淬火回火后，其抗弯强度和冲击韧性均可出现不同程度的提高。
尽管WC-Co硬质合金的淬火处理可以改善合金的综合性能，但目前对热处理后性能变化的影响机制研究仍不够全面。
内蒙古额济纳旗格日勒图铜多金属矿成因及找矿潜力
第60卷 第2期2024年3月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATIONVol. 60 No. 2March ，2024内蒙古额济纳旗格日勒图铜多金属矿成因及找矿潜力贾润幸1，尹艳广1，方维萱1，李述国1，胡龙华1，张 凯2，李蒲刚3（1.有色金属矿产地质调查中心，北京 100012；2.阿拉善盟融拓铜业开发有限公司，内蒙古阿拉善盟 735400；3.中国冶金地质总局第三地质勘查院，山西太原 030002）［摘 要］内蒙古珠斯楞地区为我国北山成矿带的东延区，格日勒图铜多金属矿是近些年在该区发现的重要铜多金属矿床，矿床赋存于上石炭统白山组上段（C 2b 2）火山岩中。
为研究该矿床的成因类型，本文开展了矿石矿物组构、矿石地球化学、石英包裹体和矿物电子探针等分析测试。
结果表明，矿石中的脉石矿物主要为石英，石英中包裹体气液比15%~40%，均一温度156℃~395℃，平均温度为308.7℃。
盐度（wt ％NaCl ）2.41~6.64，平均为4.34，属于低盐度中高温流体。
石英中的气体包裹体可分为两种类型，一类为N 2+ CH 4，另一类为N 2。
综合研究认为该矿床的成因类型为岩浆热液型矿床。
铜多金属矿体在垂向具有明显的分带，上部发育高品位的次生富集带，金属硫化物主要为蓝辉铜矿、辉铜矿、黄铁矿、闪锌矿和少量的砷黝铜矿、黄铜矿等；下部主要为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿和砷黝铜矿等。
矿床的形成可初步划分为火山沉积成岩期、岩浆热液成矿期和表生成矿期。
研究认为在该矿床深部及外围地区依然具有较大的找矿潜力。
［关键词］矿石矿物组构 地球化学 流体包裹体 矿床成因 找矿预测 格日勒图铜多金属矿 额济纳旗 内蒙古［中图分类号］P624 ［文献标志码］A ［文章编号］0495-5331(2024)02-0207-15Jia Runxing, Yin Yanguang, Fang Weixuan, Li Shuguo, Hu Longhua, Zhang Kai, Li Pugang.Genesis and prospecting potential of the Geriletu copper polymetallic deposit in Ejina Banner, Inner Mongolia[J]. Geology and Exploration, 2024, 60(2): 0207-0221.0 引言北山地区位于新疆东部、甘肃西北部和内蒙古西部交界处，是我国重要的多金属成矿带，已发现一批重要的金、铜、铁、铀等多金属矿产地（江思宏等，2001；姜寒冰等，2012；张振亮等，2022）。
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JXA-8230型电子探针
中国科学院广州化学研究所分析测试中心
事业部----卿工---131-1331-6131
型号：JXA-8230
生产国别厂家：日本电子株式会社
主要技术指标：
1. 电子光学系统
二次电子像分辨率：5nm
背散射电子像分辨率：20nm（拓扑像、成分像）, 成分分辨足以清晰分辨α / β黄铜
电子枪：LaB6发射枪，预对中灯丝
加速电压：0 ～30kV
束流范围：10-5 ～10-12A
图像放大倍数：×40～×300,000，连续可调；
2. 波谱系统
分析元素：5B - 92U
分析精度：好于1%(主元素, 含量＞5%)和5%(次要元素, 含量～1%)
分析速度：自动全元素定性分析时间≤60秒，可以自动识别0.1 wt%以上的元素
原理：
用细聚焦电子束入射样品表面，激发出样品微区（微米级）元素的特征X射线，分析特征X射线的波长（或特征能量）即可知道微区中所含元素的种类（定性分析），分析X射线的强度，则可知道微区中对应元素含量的多少（定量分析）。
应用：
1、金属材料的相分析、成分分析和夹杂物形态成分鉴定。
2、金银饰品、宝石首饰的鉴别，考古和文物鉴定，以及刑侦鉴定等领域。
3、高分子、陶瓷、混凝土、生物、矿物、纤维等无机或有机固体材料分析。
4、可对固体材料的表面涂层、镀层进行分析，如：金属化膜表面镀层的检测。
5、进行材料表面微区成分的定性和定量分析，在材料表面做元素的面、线、点分布分析。
X射线显微分析系统（能谱仪）（EDS）：作为电子探针的附件配置在JXA-8230型电子探针上使用
型号：Inca X-Act型电制冷能谱仪
生产国别厂家：英国牛津公司
主要技术指标：分辨率：优于129eV；MK峰背比：20,000:1;
元素探测范围：探测到低至硼（包括硼）的所有元素
主要用途：元素的定性、定量分析、线、面分布等，Inca X-Act型电制冷能谱仪无需添加液氮，方便快捷，具有图像及成分图的能谱分析系统，具有分辨率高和定性、定量准确等特点。
电子探针样品要求：
1. 成分定量分析要求样品表面抛光
2. 最大尺寸：方形样品小于10mm×10mm×10mm
圆形样品小于f10mm×10mm
电子探针试样制备方法
1.粉体试样制备：
粉体用环氧树脂等镶嵌材料混合后，进行粗磨、细磨及抛光方法制备。
2. 块状试样：
块状试样，特别是测定薄膜厚度、离子迁移深度、背散射电子观察相分布等试样，可以用环氧树脂等镶嵌后，进行研磨和抛光。
较大的块状试样也可以直接研磨和抛光，但容易产生倒角，会影响薄膜厚度及离子迁移深度的测定，对尺寸小的试样只能镶嵌后加工。
对多孔或较疏松的试样、腐蚀产物等，需采用真空镶嵌方法。
真空镶嵌方法：
将试样用环氧树脂胶浸泡，在50°－60°C时放入低真空容器内抽气，然后在60°C恒温烘箱内烘烤4h，即可获得坚固的块状试样。
这可以避免研磨和抛光过程中脱落，同时可以避免抛光物进入试样孔内引起污染。
3.试样研磨、抛光
试样研磨、抛光时，要根据试样材料选用不同粒径、材料的抛光粉，例如Al2O3、SiC、Cr2O3、金刚石研磨膏等。
抛光粉的粒径从0.x微米——几十微米，抛光后必须把抛光粉等污染物用超声波清洗机清洗。
需要腐蚀的试样应浅腐蚀，腐蚀后必须把腐蚀剂和腐蚀产物冲洗干净，以免产生假象。
对易氧化或在空气中不稳定的试样，制备后应立即分析。
试样应防止油污和锈蚀对试样的污染。
4.对特殊试样，例如生物试样、软试样、含水等矿物试样，要用特殊的制样方法。
矿物岩石试样的制备方法已有国家标准（GB/T 17366－1998）。
标准规定了光片、光薄片、颗粒等试样的制备方法。
该标准基本适用于无机材料的试样制备。