[发明专利]固定金属钨或钽平台石墨管新制造方法

说明书

固定金属钨或钽平台石墨管新制造方法是针对本发明者提出的专利号为ZL96103243X，固定专号G01N21/31″固定金属钨(或钽)平台石墨管及其固定方法“存在问题，提出制作性能更好的固定金属钨或钽平台石墨管新方法。现存固定金属钨或钽平台石墨管(简称钨钽石墨管)由于使用金属钽表面，Fe，Co，Ni，Ru，Rh，Pd，Os，Ir，Pt，Mo，V，Ti等12个元素和钽生成钽合金，原子化时很难出现原子吸收信号，记忆效应严重。另外U，B，Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Gd，Tb，Lu等(M)金属在钽片上生成MXTaYOZ化合物，使钽片变脆产生渗漏，影响分析重现性和寿命。为了克服以上出现的问题，本发明提出两种新制作方法；

(一)有热解石墨镀层的钨钽石墨管的制作方法；厚0.2mm长18mm钽片上下边中央剪出直径2.35mm半圆或三角型用钢棒卷成金属钽片筒，钽片宽度Ymm满足卷成外径5.9mm钽片筒要求(见图1和2)。0.5mm钨丝在钢棒上卷成钨丝圈，每边8圈共16圈紧配装入钽片筒组成钨丝钽片筒，装配时钽片筒放入内径5.9mm钢管模具中，保证钨丝钽片筒为5.9mm(图1和2)。钨丝圈防止溶液流出钽片筒，又避免钽片筒收缩。钨丝钽片筒靠紧压磨檫力推人石墨管中部。使用两种型号热解镀层石墨管(简称PGT)；(1)带帽横向加热型(简称end cap THGA型)PGT；PGT外径8.1mm，内径5.9mm，热解石墨镀层厚0.05mm，长22mm，进样孔1.6mm。end cap为外径5.9mm，内径4mm，宽2mm石墨环紧配插入石墨管并紧压固定钨丝钽片筒(图1)。(2)近数十年常用两端水冷纵向加热型(HGA型)PGT；PGT内外径，镀层厚及进样孔同上，差别是长度28mm。使用同样石墨环紧压固定钨丝钽片筒。(图2)。

为了克服高温元素在金属钽表面原子化存在问题，需要在(1)end cap THGA型和(2)HGA型钨钽石墨管上加热解石墨镀层。本发明者和中科院金属所(马怡载，张文涛，徐国珍，分析化学8(5)462页(1980))研制成功热解镀层石墨管生产工艺；(1)用感应炉；通入氮气和丙烷气为2∶1，温度1850度。(2)用碳管炉；通入氮气和丙烷气为5∶1，温度2000度。用上述工艺生产的HGA型PGT，用3000度20秒测鉬，镀层厚0.17-0.20mm时使用寿命高于1000次。目前国内在近三十年使用商品PGT出自上述工艺。使用上述工艺将(1)end cap THGA型钨钽石墨管和(1)HGA型钨钽石墨管放在(1)碳管炉或(2)感应炉生产厚度0.02-0.1mm不同热解石墨镀层厚度系列产品。对Mo，V，Ti，Os，Ir，Ru，Ru等高温元素，厚度0.1mm，低温元素，厚度0.02mm，中温元素，厚度0.05mm。但有热解镀层钨钽石墨管对测定B，U，Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Gd，Tb，Lu等元素存在困难，因为这些元素(M)在热解石墨表面高温原子化时，除生成MCX使原子化困难外，在MCX上附着薄层热解石墨使原子化更加困难。以致产生记忆效应。因此需用内衬钨片的钨钽石墨管克服分析这些元素存在困难。

(二)内衬钨片钨钽石墨管的制作方法；1984-1986年本发明者指导的研究生程建国的研究论文“钨金属表面石墨管原子吸收光谱”(马怡载，程建国，分析化学14(10)746页(1986)，16(3)225页(1988)，18(3)266页(1990)，光谱学与光谱分析8(2)53页(1988)，Proceedings of International Third BeijingConference and Exhibition on Instrumental Analysis，C109)，和马怡载等(新型石墨炉原子化器开发和环境分析方法研究，1997年12月)系统研究用内衬钨片的钨钽石墨管测定Fe，Co，Ni，Pd，U，B，Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb，Lu，Be，Ca，Sr，Ba，Li，Rb，Cs，Cu，Ag，Au，Al，Ga，I年，Tl，Cd，Mn，Cr，As，Sb，Bi，Se，Te等44个元素，证明用内衬钨片钨钽石墨管的广泛适用性，但不能用于测定Mo，V，Ti，Os，Ir，Rh，Ru等元素，对这些元素需用有热解石墨镀层的钨钽石墨管。