一種碳化鎢粉游離碳標準樣品制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種碳化鎢粉游離碳標準樣品制備方法，包括將鎢粉與炭黑混合后在碳化爐中碳化，然后球磨過篩，混勻，得到碳化鎢粉，經過偏析檢驗、均勻性檢驗后進行定值，然后對定值數據經過異常值檢驗、正態分布檢驗、等精度檢驗合格后，計算碳化鎢粉游離碳的特征值和擴展不確定度，得到所述的碳化鎢粉游離碳標準樣品。所述標準樣品粒度適中，化學成分符合要求，樣品均勻性好，符合正態分布，且各組數據屬于等精度測量，穩定性好，常規條件下保存可使用十年以上。
【專利說明】一種碳化鎢粉游離碳標準樣品制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種碳化鎢粉游離碳標準樣品的制備方法。
【背景技術】
[0002]硬質合金中的碳含量的多少對硬質合金的碳化鎢晶粒度、微觀組織和使用性能都產生關鍵的作用。因此硬質合金的生產科研都對碳量的控制非常嚴格，如果游離碳的分析誤差大，會影響化合碳的準確計算，誤導硬質合金的生產質量控制，帶來經濟損失。碳化鎢為硬質合金中的主要成分，碳化鎢游離碳的分析方法有GB/T5124.2-2008硬質合金化學分析方法,包括重量法、酸溶-高頻紅外吸收法、酸溶-氣體容量法。基本原理都是通過酸溶碳化鎢樣品，過濾收集游離碳(不溶碳)，氧化后用不同的方法測定產生的二氧化碳量計算游離碳量。關鍵步驟是酸溶分離，由于操作性強，不同人員、不同實驗室的檢測結果存在一定的差異。建立碳化鎢游離碳標準樣品有利于量值的溯源傳遞和測量儀器的校準，有利于硬質合金生產過程中碳量的準確控制，有利于實驗室間檢測能力的比對，有利于實驗室內人員的操作考核。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種碳化鎢粉游離碳標準樣品的制備方法，所述方法滿足硬質合金行業對游離碳量準確檢測的要求，并實現量值的溯源傳遞。
[0004]為實現本發明目的，所述方法包括:將鎢粉與炭黑混合后在碳化爐中碳化，然后球磨過篩，混勻，得到碳化鎢粉，經過偏析檢驗、均勻性檢驗，再經過國內多家業內權威實驗室定值，然后對定值數據經過異常值檢驗、正態分布檢驗、等精度檢驗合格后，計算碳化鶴粉游離碳的特征值和擴展不確定度，得到本發明所述的碳化鎢粉游離碳標準樣品。
[0005]在本發明的一個實施例中，所述方法具體步驟如下:
[0006]I)候選物的制備:將鎢粉和炭黑混合碳化，得到碳化鎢粉，即碳化鎢粉游離碳標準樣品的候選物；
[0007]2 )候選物的偏析檢驗:對候選物進行m次取樣，對每個樣品的游離碳值均進行n次測量，以形成m組數據，每組數據中均有n個數值，對所述mXn個游離碳值進行偏析檢驗；
[0008]3)候選物的均勻性檢驗:偏析檢驗合格后，將候選物裝瓶，隨機抽取總瓶數N的
2X\[N瓶進行碳化鎢粉游離碳的均勻性檢驗；
[0009]4)候選物的定值:均勻性檢驗合格后，從N瓶中隨機抽取p瓶，對q個待定值參數進行測量，以形成P組數據，每組數據中均有q個數值；
[0010]5 )對定值數據進行數理統計分析檢驗:
[0011]①對所述p組數據進行格拉布斯檢驗，當該組數據的統計量G小于臨界值Gatl5,表明該組數據非異常；
[0012]或對所述p組數據進行狄克遜檢驗，當該組數據的統計量D小于臨界值Datl5，表明該組數據非異常；[0013]②對所述p組數據中經格拉布斯或狄克遜檢驗合格的數據組進行夏皮羅-威爾克正態分布檢驗，當該組數據的正態性檢驗統計量W大于臨界值^㈨時，表明該組數據符合正態分布；
[0014]③對所述p組數據中經正態分布檢驗合格的各組數據的平均值進行格拉布斯檢驗，當該組數據的統計量G小于臨界值Gatl5,表明該組數據的平均值非異常；
[0015]或對所述p組數據中經正態分布檢驗合格的各組數據的平均值進行狄克遜檢驗，當該組數據的統計量D小于臨界值Datl5,表明該組數據的平均值非異常；
[0016]④對步驟③中經格拉布斯或狄克遜檢驗合格的各組數據的平均值進行科克倫檢驗，當該組數據的統計量C位于臨界值Catl5和Catll之間時，表明該組數據的各組平均值符合等精度；
[0017]6)數理統計分析檢驗合格后，計算各組數據平均值的總平均值，得到所述碳化鎢粉游離碳的特性量值；
[0018]7)計算碳化鎢粉游離碳特性量值的擴展不確定度；
[0019]其中m、n、N、p和q均為自然數。
[0020]本發明所述的碳化鎢粉游離碳標準樣品的標準值表示為:特性量值土擴展不確定度。
[0021]在本發明的一個實施例中，步驟I)候選物的制備，是將費氏粒度為4iim~5iim鎢粉與炭黑混合，在1700°C下碳化 2小時，球磨過篩、混勻得到碳化鎢粉，選取費氏粒度為5um~8u m、游離碳含量為0.08~0.12質量％的碳化鎢粉作為候選物。
[0022]在本發明的一個實施例中，步驟2)候選物的偏析檢驗，取m=21，n=3,即采用梅花點取樣法用取樣桿對同一候選物分別插取7桿，然后在桿上取上、中、下三點，共21個樣品，用酸溶-氣體容量法對每個樣品的游離碳單獨測定3次，通過方差檢驗法進行檢驗判斷。
[0023]在本發明的一個實施例中，步驟3)候選物的均勻性檢驗，是對偏析檢驗合格的候
選物在超凈室內分裝于洗凈、烘干的玻璃瓶中密封保存，隨機抽取總瓶數N的2X #瓶進行編號，然后采用與偏析檢驗相同的檢驗方法進行判斷。
[0024]在本發明的一個實施例中，步驟4)候選物的定值，是分別采用酸溶一重量法，酸溶-氣體容量法以及酸溶-高頻紅外吸收法對均勻性檢驗合格的樣品進行游離碳定值測試。定值數據由至少六家國內具有實驗室認可或資質認定資質的實驗室得到。本發明方法實施時，對7家實驗室的9組定值結果依次進行組內異常值、正態分布、平均值的異常值、平均值的等精度檢驗。
[0025]本發明的優點是碳化鎢粉游離碳標準樣品的研制有效地保障了游離碳分析檢測結果的可靠性，能校驗碳分析儀器并評價碳分析方法的準確度和精密度。所述標準樣品粒度適中，化學成分符合要求，樣品均勻性好，符合正態分布，且各組數據屬于等精度測量，穩定性好，常規條件下保存可使用十年以上。
【具體實施方式】
[0026]鎢粉和碳黑在配炭球磨機內充分混合后，在中頻碳化爐中在1700°C下碳化2小時生成塊狀碳化鎢，經過球磨過篩得到符合要求的碳化鎢粉樣品進行均勻性檢驗和定值分析，最后制成碳化鎢粉標準樣品，工藝流程為:鎢粉+炭黑一混合一高溫碳化一球磨一過篩—碳化鶴粉樣品一均勻性初檢一裝瓶一均勻性檢驗一定值分析一編寫研制報告一鑒定一碳化鶴粉游離碳標準樣品。
[0027]按要求制備了碳化鎢粉作為候選物，取樣進行全分析，游離碳測試結果為0.10%,費氏粒度為5.52 iim，符合設計要求。
[0028]對候選物隨機進行21次取樣，在重復的實驗條件下，采用酸溶-氣體容量法對每個試樣的游離碳值重復測定3次，并采用方差檢驗法對測定的數據進行統計，以形成21組數據，每組數據中均有3個數值，對所述21X3個游離碳值進行偏析檢驗，具體過程如下:
[0029]計算組間偏差平方和
【權利要求】
1.一種碳化鎢粉游離碳標準樣品制備方法，包括:將鎢粉與炭黑混合后在碳化爐中碳化，然后球磨過篩，混勻，得到碳化鎢粉，經過偏析檢驗、均勻性檢驗后進行定值，然后對定值數據經過異常值檢驗、正態分布檢驗、等精度檢驗合格后，計算碳化鎢粉游離碳的特征值和擴展不確定度，得到所述的碳化鎢粉游離碳標準樣品。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法步驟如下: 1)候選物的制備:將鎢粉和炭黑混合碳化得到碳化鎢粉，即碳化鎢粉游離碳標準樣品的候選物； 2)候選物的偏析檢驗:對候選物進行m次取樣，對每個樣品的游離碳值均進行n次測量，以形成m組數據，每組數據中均有n個數值，對所述mXn個游離碳值進行偏析檢驗； 3)候選物的均勻性檢驗:偏析檢驗合格后，將候選物裝瓶，隨機抽取總瓶數N的2X3Jn瓶進行碳化鎢粉游離碳的均勻性檢驗； 4)候選物的定值:均勻性檢驗合格后，從N瓶中隨機抽取p瓶，對q個待定值參數進行測量，以形成P組數據，每組數據中均有q個數值； 5)對定值數據進行數理統計分析檢驗: ①對所述P組數據進行格拉布斯檢驗，當該組數據的統計量G小于臨界值Gatl5，表明該組數據非異常； 或對所述P組數據進行狄克遜檢驗，當該組數據的統計量D小于臨界值Datl5，表明該組數據非異常； ②對所述P組數據中經格拉布斯或狄克遜檢驗合格的數據組進行夏皮羅-威爾克正態分布檢驗，當該組數據的正態性檢驗統計量W大于臨界值^㈨時，表明該組數據符合正態分布； ③對所述P組數據中經正態分布檢驗合格的各組數據的平均值進行格拉布斯檢驗，當該組數據的統計量G小于臨界值Gatl5,表明該組數據的平均值非異常； 或對所述P組數據中經正態分布檢驗合格的各組數據的平均值進行狄克遜檢驗，當該組數據的統計量D小于臨界值Datl5,表明該組數據的平均值非異常； ④對步驟③中經格拉布斯或狄克遜檢驗合格的各組數據的平均值進行科克倫檢驗，當該組數據的統計量C位于臨界值Catl5和Catll之間時，表明該組數據的各組平均值符合等精度； 6)數理統計分析檢驗合格后，計算各組數據平均值的總平均值，得到所述碳化鎢粉游離碳的特性量值； 7)計算碳化鎢粉游離碳特性量值的擴展不確定度。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟I)候選物的制備，是將費氏粒度為4 y m~5 y m鎢粉與炭黑混合，在1700°C下碳化2小時后，經球磨過篩、混勻得到碳化鎢粉，選取費氏粒度為5 ii m~8 ii m、游離碳含量為0.08~0.12質量％的碳化鎢粉作為候選物。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2)候選物的偏析檢驗，取m=21，n=3，即采用梅花點取樣法用取樣桿對同一候選物分別插取7桿，然后在桿上取上、中、下三點共21個樣品，用酸溶-氣體容量法對每個樣品的游離碳單獨測定3次，通過方差檢驗法進行檢驗判斷。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在本發明的一個實施例中，步驟3)候選物的均勻性檢驗，是對偏析檢驗合格的候選物在超凈室內分裝于洗凈、烘干的玻璃瓶中密封保存，隨機抽取總瓶數N的2X #瓶進行編號，然后采用與偏析檢驗相同的檢驗方法進行判斷。
6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟4)候選物的定值，是分別采用酸溶一重量法，酸溶-氣體容量法以及酸溶-高頻紅外吸收法對均勻性檢驗合格的樣品進行游離碳定值測試。
7.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟7)完成后，所述的碳化鎢粉游離碳標準樣品的標準值表示為:特性`量值土擴展不確定度。
【文檔編號】G01N1/28GK103674659SQ201310740403
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】張穎, 李擎, 王志宏 申請人:株洲硬質合金集團有限公司