[發(fā)明專利]掃描電鏡-能譜儀測定剎車片中石棉含量的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010512951.2
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111812138A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅庚;馬君;劉蘇柳;梁科;張明浩;周敬;閏衛(wèi)衛(wèi);宋紹開;劉娣
• 申請（專利權(quán)）人: 河北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院
• 主分類號: G01N23/2251
• 分類號: G01N23/2251;G01N23/20;G01N23/20091;G01N23/203
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 張棟然

本發(fā)明涉及一種掃描電鏡?能譜儀測定剎車片中石棉含量的方法，其包括：識別剎車片樣品中的纖維顆粒，判斷其是否屬于石棉纖維；制作已知石棉含量的剎車片標準樣品，利用電鏡拍圖并提取圖中的無機顆粒，標定無機顆粒中的石棉顆粒，計算圖片中的石棉顆粒的面積百分比，確定標準樣品中石棉的質(zhì)量百分比與面積百分比之間的線性關(guān)系，繪制標準曲線。計算剎車片樣品中石棉面積百分含量，將該面積百分比代入標準曲線中，確定剎車片樣品的石棉質(zhì)量百分比。本發(fā)明研究了電鏡?能譜法檢測剎車片中石棉含量的試驗方法，制樣簡單、操作方便、精度較高，填補了針對剎車片產(chǎn)品石棉含量檢測方法的空白，對剎車片的生產(chǎn)提供質(zhì)量保證，提高剎車片石棉檢測的效率和精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種掃描電鏡-能譜儀測定剎車片中石棉含量的方法。

背景技術(shù)

石棉摩擦材料最早用于剎車片上，起到提高強度的作用。因其價格低廉及一定的耐高溫能力，被廣泛應(yīng)用。石棉材料已被醫(yī)學界證實是致癌物質(zhì)，石棉的剎車片在開發(fā)、生產(chǎn)過程中很容易就能夠產(chǎn)生石棉纖維持續(xù)造成污染，石棉絲伴隨著制動過程會形成粉塵而排放到環(huán)境中，并且可以在大氣和水中懸浮數(shù)月之久它可以污染空氣、食物以及水體，通過呼吸道、消化道進入人的身體，人體長時間吸入大量的石棉纖維會患上石棉沉著病。目前許多國家選擇了全面禁止這種危險性物質(zhì)。由于石棉剎車片其成本低、重量輕，很多車企在生產(chǎn)貨車、工程車之類的商用車時，仍在使用含石棉剎車片。我國剎車片的研究比國外起步晚，與世界發(fā)達國家還有較大差距。在我國無石棉剎車片的產(chǎn)量和應(yīng)用量還是不高，一方面是生產(chǎn)和使用成本較高，另一方面是監(jiān)管還不夠嚴格，人們對其危害的認識還不夠。

2019年10月1日施行的制動器襯片的新標準GB 5763-2018《汽車用制動器襯片》中增加了關(guān)于剎車片石棉檢測的條款，引用的試驗方法GBT 23263-2009《制品中石棉含量測定方法》并非剎車片產(chǎn)品專用的，此方法制樣困難，檢測效率低，檢測精度較低。

石棉是纖維狀天然礦物，國內(nèi)外石棉檢測方法主要借鑒礦物學的鑒定方法。石棉的環(huán)境分布狀態(tài)可分為空氣、粉塵、土壤、水體、塊狀材料等。其檢測方法主要有X射線衍射法(XRD)、偏光顯微鏡法(PLM)、掃描電鏡分析法(SEM)、相差顯微鏡法(PCM)、透射電鏡分析法(TEM)、紅外光譜法(IR)、差熱分析法(DTA)和中子活化法(NAA)等，可進行定性分析和定量分析(重量百分比或體積或數(shù)量計數(shù))。目前，已有石棉檢測方法如表1所示。

表1石棉檢測方法及標準

其中X射線衍射法(XRD)是目前各國石棉檢測普遍采用的方法之一其依據(jù)是每種礦物都具有特定的X射線衍射數(shù)據(jù)和圖譜，且衍射峰強度與含量成正比，可判斷試樣中是否含有某種石棉礦物并測定其含量。偏光顯微鏡(PLM)法只是對形貌進行表征，用于觀察是否存在纖維樣品。因此PLM常作為鑒定石棉纖維的輔助技術(shù)，是目前各國鑒定石棉種類普遍采用的方法之一；GB/T 23263-2009《制品中石棉含量測定方法》用的就是上述方法。XRD法樣品用量少，測試快速。但是定量樣品制備復(fù)雜，效率比較低且繁雜的步驟容易引入誤差因素。并且此方法在定量分析的準確度、精密度上還有一定爭議。據(jù)文獻報道，XRD定量下限為1％，即只能滿足石棉含量在1％以上的檢測。因此有人認為其靈敏度低，檢測限不高，尤其對于結(jié)晶性不好的石棉纖維，更容易造成誤判。針對這個問題，多數(shù)國家對高含量(質(zhì)量分數(shù)5％)的石棉采用XRD進行分析，但對于含量在1％-5％和微含量(含量1％)的石棉檢測迄今沒有統(tǒng)一的合適的分析方法。

顯微鏡發(fā)(PCM)法僅能定量測定空氣中石棉的含量，不能準確鑒定石棉種類，在石棉濃度較大時，檢測精度會受到影響；

透射電鏡法(TEM)中，透射電鏡分辨率為0.1～0.2nm，放大倍數(shù)為幾萬至百萬倍，常用于觀察超微結(jié)構(gòu)，可準確鑒定粉狀化妝品中石棉的形貌和類型，是國外石棉鑒定標準中常使用的方法之一。透射電子顯微鏡法(TEM)對大氣粉塵水體中的石棉檢測特別有效但TEM價格昂貴，制樣繁瑣，不利于推廣使用。