本发明属于粉末冶金分析技术领域，是一种非金属杂质元素在高纯钼中存在形式的分析方法。
背景技术：
钼及其合金因其具有高熔点、高密度、高强度、高导电率、高硬度、低热膨胀系数、良好的抗氧化性能，优越的抗腐蚀性以及良好的高温机械稳定性等优点而广泛地应用于冶金工业、照明和电子工业、宇航工业、化学及一些高科技领域，而杂质元素的存在对高纯钼材料的各种性能产生重要影响，比如重金属元素，如fe、ni等过渡族金属元素会导致一些微电子器件(如溅射靶材等)产生有害的界面反应，还有一些非金属气体元素如c、o、n等，会形成可挥发的氧化物由于蒸发作用导致产生各种缺陷。
技术实现要素：
本发明是一种微量杂质元素在高纯钼中存在形式的分析方法，其特征在于，首先采用采用高平燃烧红外吸收法、惰气脉冲导热法或/和惰气脉冲红外法对待测的高纯钼中c、o、n非金属元素的含量进行测定，然后再采用三位原子探针技术来获取非金属杂质元素在钼材料中的分布规律，其中利用聚焦离子束技术制备三位原子探针，优选采样区域为钼烧结体(还原钼粉样品)晶界附近。
本发明的方法还可用于高纯钼材料的制备或/和各种变形阶段，然后根据探测的结果调控制备步骤或/和变形工艺的参数，进一步调控非金属杂质元素的含量和分布。
上述所述的用于制备高纯钼材料的制备或/和各种变形阶段，可以从原料开始，每一步骤每一阶段进行非金属杂质的分析。
尤其分析晶界处和晶内。
采用本发明的方法，能够明确得到非金属元素的含量和分布规律，对应调控各阶段控制非金属杂质元素起到先导的作用。一般对于高纯稀有金属制品中非金属元素杂质元素的控制，首先要严格控制粉体阶段中非金属杂质元素尤其是c元素的含量，其次在烧结过程中应采取更多元的手段来净化晶界(如真空烧结辅助)，而变形过程对对非金属元素含量变化的影响相对较低。
附图说明
图1为sem形貌图和金相组织图，(a)和(b)分别对应还原钼粉和造粒钼粉sem形貌图；(c)和(d)为对还原钼粉和造粒钼粉相应烧结体的金相组织图。
图2为纯钼烧结体晶界附近区域三维原子探针元素分布重构图。
具体实施方式
为了更详实地表述该发明实施示例的技术方案，以下对实施例描述中所使用的附图作简单介绍。但本发明并不限于以下实施例。
使用高平燃烧红外吸收法(qb-qt-11-2014)、惰气脉冲导热法(qb-qt-10-2014)、惰气脉冲红外法(qb-qt-10-2014)对其中各阶段的c、o、n等非金属杂质元素含量进行测试；
将得到的烧结体和加工体进行磨抛处理，并得到相应的金相照片，以对各阶段样品的晶粒形貌进行观察。
使用三维原子探针技术对还原钼烧结体中切割下来的晶界进行测试，得到晶界附近位置各非金属杂质元素的分布规律。
金相表面磨、抛光：分别经400#、800#、1200#、2000#sic水砂纸打磨钼烧结体和加工体试样，然后使用金刚石抛光膏在抛光布上进行抛光，最终得到光亮平整的表面，然后使用naoh:k3fe(cn)6＝2:7的比例配制出来的腐蚀剂进行腐蚀，最后使用金相显微镜得到对应的金相照片。
使用了聚焦离子束(fib)将还原钼烧结体中的晶界区域进行切割。
将得到的晶界针尖样品使用三维原子探针技术进行c、o、n非金属杂质元素的测定，以得到非金属杂质元素在钼烧结体中的分布规律。
实施例1
原材料的sem图和制备的金相结果如图1所示，在经过相同工艺的高温烧结后，还原钼粉所制备的烧结体中晶粒尺寸为30-50微米。
(2)在完成钼烧结体的制备之后，采用高温轧制工艺,开坯1300℃，随着变形量的增加，温度逐渐降低,制备了变形量分别为25％、50％和75％的钼板材。
采用高平燃烧红外吸收法、惰气脉冲导热法和惰气脉冲红外法对两种钼粉及相应烧结体、加工体中c、o、n非金属元素的含量进行了测定。
氢还原钼粉中c、o、n元素含量如表1所示，杂质元素o的含量远远高于c和n，这表明金属钼粉具有很强的吸氧能力。经过氢气高温烧结处理后，o含量得到了大幅降低，这表明氢气氛围的烧结条件对钼制品中o含量的控制极为关键，进一步变形加工后o含量有微弱减小趋势。对于杂质元素c，其变化趋势不够明显，而对于杂质元素n，高温烧结过程可以大幅降低n的含量。
为了进一步探明非金属杂质元素在钼材料中的分布规律，我们采用三位原子探针技术来获取这一关键信息，并利用聚焦离子束技术制备了图2中的针尖样品，采样区域为钼烧结体(还原钼粉样品)晶界附近。从图2中还原钼粉烧结体的三维元素分布重构图中我们可以看出非金属c、n、o在晶界处均有较为明显的富集，同时在晶内也有一定程度的固溶。图2中mo-c、mo-n和mo-o代表在数据收集过程中检测区域位置上mo原子和c、n、o原子被同时接收到。
表1氢还原钼粉及对应烧结体、加工体中非金属元素含量表
表2造粒钼粉及对应烧结体、加工体中非金属元素含量表
上述表1和表2中分别为测量多次的结果，其中的范围表示测试多次的波动总范围。
通过采用还原钼粉和造粒钼粉两种粉体进行对比，已得到准确的非金属杂质元素的分布规律。
综合以上结果，对于高纯稀有金属制品中非金属元素杂质元素的控制，首先要严格控制粉体阶段中非金属杂质元素尤其是c元素的含量，其次在烧结过程中应采取更多元的手段来净化晶界(如真空烧结辅助)，而变形过程对对非金属元素含量变化的影响相对较低。