硅是冶金、铸造、机械制造等行业的重要原料，硅的纯度对制品质量影响很大，各行业对其品质的要求越来越高。现在除要求测定铁、铝、钙、碳、硫、磷等杂质元素外，还需要测定其中氧的含量［1–2］。

笔者研究了用钢研纳克检测技术有限公司生产的ONH–3000氧氮氢联测仪测定硅中氧的最佳条件，借鉴钢铁中氧的测定方法，利用镍篮作助熔剂对硅中的氧进行测定，取得了满意的效果，其相对标准偏差和加标回收率均满足实际工作要求［3–7］。

1实验部分

1.1主要仪器与试剂

氧氮氢联测仪：ONH–3000型，钢研纳克检测技术有限公司；镍篮：高纯镍篮，纯度不小于99.9%；坩埚：套坩埚，高纯石墨；高纯He：纯度不小于99.999%；N2：纯度不小于99.5%；

镍篮清洗剂：混合酸（75mLHAc–25mLHNO3–1.5mLHCl）；标准样品：轴承钢[GBW02609a，w(O)=0.0014%，上海五钢有限公司]，纯铁[GSB03–2467–2008，w(O)=0.0112%，钢研纳克检测技术有限公司]，不锈钢[GSBH20004–1990，w(O)=0.0187%，上海钢铁研究所]；待测样品：客户提供。

1.2仪器参数

载气：高纯He，流速为400mL／min；动力气：N2，流速为400mL／min。

1.3实验原理

利用脉冲炉作热源，在高温条件下，样品在惰性气氛的石墨坩埚中熔融，气体元素的化合物被还原分解，样品中的O，N，H分别以CO，N2，H2的形式释放，通过氧化铜炉将CO转化为CO2，H2转化为H2O，由载气（高纯He）携带经过滤、除尘和除水装置后，以CO2的形式进入红外检测器进行检测。

1.4样品预处理

实验前需将样品表面氧化层除去，选取新鲜断面、表面无氧化层的内部样品，制成约0.05g块状样品，最后将制备好的样品用超声波清洗仪清洗30s后，立即投入实验。

1.5助熔剂预处理

清洗镍篮时，将盛有混合酸［8］的烧杯加热至50～60℃，把镍篮放入烧杯中，约30～60s后取出，用蒸馏水清洗。最后用丙酮在超声波中清洗30～60s，晾干备用。

2结果与讨论

2.1分析条件建立

2.1.1助熔剂的选择

助熔剂能增强硅的熔融性，使气体完全放出，同时可以防止样品飞溅。铂是最好的助熔剂，但其价格昂贵。当称样量为0.05g、功率为4.5kW时，对比几种不同助熔剂对测定结果的影响，结果见表1。

从表1可以看出，对比样品的释放情况、熔体情况以及测定结果的稳定性，选择锡囊和镍篮的混合物为助熔剂。

2.1.2分析功率的影响

硅的熔点相对较低，极少量SiO2的存在会使样品的熔点略有升高。对比程序升温法和一次直接升温法对实验结果的影响，见表2。结果表明，随着分析功率的不断增加，样品的释放逐渐增大再逐渐减小，因此同时考虑到释放情况和测定结果的稳定性，本实验选择分析功率为4.5kW。

2.1.3称样量的影响

使用高温套坩埚，以锡囊和镍篮作助熔剂，分析功率4.5kW，分别称取0.012，0.025，0.05，0.075g样品，做称样量对测试结果影响试验，结果见表3。由表3可知，去除系统误差和测量误差，当称样量为0.05g时，测量结果的相对标准偏差最小，因此选择称样量为0.05g。

2.2工作曲线

硅中氧的测定没有相应的标准方法和参考物质，但由于氧的熔点较低且释放速率较快，可参考钢铁中氧的测定标准［9］和参考物质进行实验测定。根据待测样品的含量及相应的积分面积，选择不同标准样品（GBW02609a，GSB03–2467–2008，GSBH20004–90）绘制低氧通道的校准曲线（未过原点），以积分面积y对氧绝对量x(μg)进行线性回归，得线性方程为y=0.46x-0.52，相关系数r2=0.998，线性良好，曲线数据如表4所示。

2.3空白值的测定

由于样品称样量较少，为了准确测定硅中氧的含量，获得低而稳定的氧空白值是必要的。氧空白值主要是由石墨坩埚、助熔剂、载气以及炉膛空白等引起的。实验结果表明，不同助熔剂带来的空白值并不相同，实验时需根据不同的助熔剂，按照表5中的数据扣除相应的空白值。

2.4方法的精密度

在最佳条件下测定硅样品，平行测定5次，样品熔体表面光滑，峰形良好，测定结果见表6。由表6可知，测定结果的相对标准偏差为4.67%，表明方法的精密度较高，能满足实际生产需求。

2.5加标回收试验

利用GSBH40104–1996标准样品（氧含量为0.00943%）对硅样品进行加标回收试验，平行测定5次，测定结果见表7。

从表7可以看出，样品的加标回收率在94%～104%之间，满足实验要求。

3结语

采用石墨套坩埚，程序升温，分析功率4.5kW，使用锡囊和镍篮作为助熔剂，建立了硅中氧的分析方法；采用合适的钢铁参考物质，解决了硅分析中工作曲线建立的问题。该方法准确可靠，可用于测定硅中的氧。