应用第三代S8 TIGER型X射线荧光光谱仪快速分析电极生产用炭素材料中的痕量元素
沥青和阳极石油焦是铝工业及电池用阳极生产所需的关键炭基材料。其化学成分对阳极质量、过程效率以及铝电解作业的整体性能有着直接的影响。因此，对这些材料进行准确可靠的元素分析，对质量控制、工艺优化以及确保产品符合规格要求至关重要。
波长色散型X射线荧光光谱仪（WDXRF）是一种成熟的分析技术，广泛应用于各类工业材料中主量、次量及痕量元素的测定。第三代S8 TIGER WDXRF集先进的激发技术、高光谱分辨率和优异的灵敏度于一身，尤其适用于沥青、阳极石油焦等材料中痕量元素的分析。对于会影响阳极性能的硫（S）、硅（Si）、钙（Ca）、铁（Fe）、钒（V）、镍（Ni）等元素，该仪器可给出精准的定量分析结果。分析软件SPECTRA.ELEMENTS配备理论背景算法专利技术 — 背景无需实测，而是基于FP（基本参数）模型计算得出，可节省30%以上的测量时间。
本报告展示了第三代S8 TIGER WDXRF对沥青和阳极石油焦样品的元素分析能力，内容涵盖样品制备流程、校准策略和分析性能，重点关注准确性、精密度和检出能力。结果表明，现代WDXRF可为日常质量控制提供有力支持，有助于提升炭素和铝行业的工艺效率。
采用与样品基体及材料特性匹配的有证标准物质（CRM）和工厂二级标准样品建立的专用校准曲线，可涵盖重要的元素及含量范围，通常可获得最为准确的数据。
但在许多情况下，基体匹配的标准物质要么价格过于昂贵，要么无法获得，这对于并非日常处理炭素材料的用户而言尤为困难。第三代S8 TIGER的无标样分析软件SMART-QUANT WD，基于基本参数算法，并针对90余种元素优化了测量条件，无需预先建立校准曲线即可实现痕量、次量和主量元素的定量分析，其结果出色，往往是快速开展分析的有效途径。
适用于第三代S8 TIGER的PETRO-QUANT解决方案为各类炭基材料中的32种痕量元素提供了基体匹配的校准曲线。只需将制样方法从液体切换为固体，并输入样品与粘结剂的比例，即可测量沥青和阳极石油焦样品，并获得优异的数据质量。
为实现沥青和阳极石油焦的快速质量控制，采用4kW功率的第三代S8 TIGER，并配备4块分析晶体：XS-55（F-Mg）、PET（Al和Si）、XS-Ge-C（P、S、Cl）以及LiF 200（K及以后元素）。由于不存在干扰元素，无需更高的分辨率，对较重的痕量元素同样使用0.46°准直器以提高灵敏度。分析Cu和Ni时，使用200µm Al滤光片以提高峰背比并去除干扰谱线。总测量时间约为5分钟，每个元素的典型测量时间为10秒。
炭素材料采用压片方式制样，快速、简单且可靠。称取6-7克细磨样品，加入0.5-1克粘结剂，混匀后用手动或自动压片机压片。
沥青焦作为电池负极或铝电解阳极生产过程中的中间产物，在进一步加工成高等级阳极焦之前的物料分选环节，精密度并非首要关注指标。高含量成分典型分析精密度优于1%，痕量元素优于10%，该结果可很好地满足生产过程控制需求。若需要更高的精密度，只需为每个重要元素增加测量时间（如10秒），即可轻松提升数据质量。在本报告中氟处于接近检出下限（LLD）的低定量区间，其准确性与精密度仅可识别含量偏高的样品。若氟是重点关注成分，理想情况下应将测量时长延长至30秒。
