【XRF】提升玻璃材料品質檢控效率：桌上型XRF的成分分析方案
2026-06-01
玻璃材料常被視為「純淨」且「無雜質」的工業材料，但實際生產中，其成分的微小變化都可能影響透明度、耐熱性、化學穩定性與產品可靠度。因此，在光電、建材、家電、化工、環境監測等領域，使用桌上型XRF（如：EA1400）快速掌握玻璃成分組成，已成為品質管理的重要工具。本篇內容將介紹玻璃樣品使用XRF分析時的條件考量、可量測的元素／化合物範圍，以及典型的檢測應用案例。
玻璃材料為何需要XRF？
玻璃主要由二氧化矽SiO2、氧化鈉Na2O、氧化鈣CaO、氧化鋁Al2O3等成分構成，但製程中的氧化物比例只要略有不同，就可能影響其硬度、色澤、耐熱衝擊性甚至產品可靠度。此外，部分玻璃製品（如：建築玻璃、保溫玻璃、光學玻璃、電子面板玻璃）需要嚴格控制重金屬含量，以符合RoHS或其他環保法規。桌上型XRF具備非破壞、快速分析及多元素同時量測的優勢，因此成為玻璃材料分析常用的技術之一。
在XRF上的實際應用與條件考量
量測位置與樣品厚度：玻璃若太薄可能影響訊號強度，通常建議厚度至少約1mm以上，以確保量測穩定。
表面狀態影響：平滑表面有助於提升量測重現性；有色玻璃（含鐵Fe、鉻Cr、鈷Co等元素）需考慮吸收效應。
重金屬檢測：桌上型XRF可快速篩檢鉛Pb、鎘Cd、鎘Cr、砷As、銻Sb、鋇Ba等元素，並作為RoHS有害物質的初步檢測工具。
校正標準物質的重要性：使用含鉛Pb、鎘Cd、溴Br、鎘Cr等不同濃度標準的玻璃標準物質，可建立可靠的校正曲線，提升分析準確度。
產業應用案例
建築與汽車玻璃：分析鈉Na、鈣Ca、鋁Al等元素比例並檢測鋁Pb、鎘Cd等限制物質。
電子面板玻璃：分析鐵Fe、鈷Co、鎳Ni等微量元素，以避免光學異色或品質問題。
玻璃包材：檢測是否含有重金屬元素，確保符合食品或化工產品的安全標準。
EA1400在輕元素分析的突破
日本日立高新所推出的桌上型高階XRF EA1400在鈉Na、鎂Mg的檢測效能比起過往機種的XRF效能更加精準。
能譜表現比較：EA1400 v.s 舊型機種
從圖一中能譜展示中可清楚看見，EA1400在鈉Na與鎂Mg的波峰強度顯著高於舊款機種，這代表EA1400擁有更高的靈敏度與更低的偵測下限。
圖一：EA1400與舊型機種之波峰強度差異比較
實測數據驗證
以下為EA1400在真空狀態下，量測「玻璃標準品」（如圖二）與「其他玻璃樣品」（如圖三）的數據結果。從表一與表二所呈現的數據可知，實測值與標準值具有極高的吻合度。
圖二：玻璃標準品
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玻璃標準品
玻璃標準品在EA1400量測結果（真空狀態）
化合物／元素
濃度值（wt%）
化合物／元素
濃度值（wt%）
差異（wt%）
SiO2
72.08
SiO2
70.45
-1.63
Na2O
14.39
Na2O
14.61
0.22
CaO
7.11
CaO
6.57
-0.54
MgO
3.69
MgO
4.41
0.72
Al2O3
1.8
Al2O3
3.05
1.25
K2O
0.41
K2O
0.38
-0.03
S1O3
0.28
S1O3
0.33
0.05
As2O3
0.056
As2O3
0.07
0.02
Fe2O3
0.043
Fe2O3
0.05
0.01
TiO2
0.018
TiO2
0.01
-0.01
Cd
0.00
Cd
0.00
0.00
Pb
0.00
Pb
0.00
0.00
Hg
0.00
Hg
0.00
0.00
Br
0.00
Br
0.00
0.00
Cr
0.00
Cr
0.00
0.00
表一：玻璃標準品透過XRF量測結果（真空狀態）
圖三：其他玻璃樣品
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玻璃標準品
其他玻璃樣品在EA1400量測結果（真空狀態）
化合物／元素
濃度值（wt%）
化合物／元素
濃度值（wt%）
差異（wt%）
SiO2
72.08
SiO2
70.70
-1.38
Na2O
14.39
Na2O
14.67
0.28
CaO
7.11
CaO
6.58
-0.53
MgO
3.69
MgO
4.47
0.78
Al2O3
1.8
Al2O3
2.56
0.76
K2O
0.41
K2O
0.34
-0.07
S1O3
0.28
S1O3
0.41
0.13
As2O3
0.056
As2O3
0.08
0.02
Fe2O3
0.043
Fe2O3
0.05
0.01
TiO2
0.018
TiO2
0.00
-0.02
Cd
0.00
Cd
0.00
0.00
Pb
0.00
Pb
0.00
0.00
Hg
0.00
Hg
0.00
0.00
Br
0.00
Br
0.00
0.00
Cr
0.00
Cr
0.00
0.00
表二：其他玻璃樣品透過XRF量測結果（真空狀態）
嘉富億協助國際知名玻璃製造大廠，透過X射線螢光分析儀（XRF）開發出完整並合適的分析條件，令X射線螢光分析儀（XRF）在電子面板分析中，具有獨特的價值，如需進一步了解X射線螢光分析儀（XRF）在玻璃製造、電子面板領域的應用，歡迎聯繫我們。
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