09-x射线衍射的应用1

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x射线衍射的原理和应用

x射线衍射的原理和应用

X射线衍射的原理和应用1. 原理介绍X射线衍射是一种利用物质对X射线的散射特性来研究物质结构的方法。

其基本原理是将X射线通过待测物质后,通过衍射现象得到衍射图样,进而分析衍射图样来揭示物质的结构和性质。

2. X射线衍射的基本过程X射线衍射的基本过程可以分为三个步骤:2.1 射线入射与散射X射线通过射线源产生,并经过准直装置使射线束成为平行束。

当平行束的X射线照射到待测物质上时,部分X射线会被物质原子散射出去。

2.2 衍射现象的产生散射出来的X射线在绕过物质颗粒或晶体的过程中,会产生衍射现象。

衍射是X射线通过物质后在特定方向上的干涉效应,产生了特定的衍射图样。

2.3 衍射图样的分析通过对衍射图样的分析,可以得到有关物质结构和性质的信息。

衍射图样可以通过半衍射球法、白色衍射法等方法进行分析。

3. X射线衍射的应用领域3.1 材料科学X射线衍射在材料科学领域中广泛应用。

通过衍射图样的分析,可以确定材料中的结晶度、晶格参数、晶体相对定位等信息,从而帮助研究人员了解材料的结构和性质。

3.2 生物学X射线衍射在生物学研究中也有重要应用。

例如,通过对蛋白质晶体的X射线衍射图样进行分析,可以确定蛋白质的三维结构,进而揭示蛋白质的功能与活性。

3.3 矿物学和地球科学X射线衍射可以帮助矿物学家确定矿物的组成和结构,从而了解地球内部的物质组成和地壳运动等过程。

此外,X射线衍射还可用于地质样品中晶体的定量分析。

3.4 药物研究X射线衍射在药物研究中的应用主要涉及药物晶体结构的分析。

通过分析药物晶体的结构,可以了解药物的药性、晶体稳定性等信息,为药物开发提供依据。

3.5 粉末衍射技术在工业中的应用粉末衍射技术是X射线衍射中的一种重要方法。

在工业生产中,粉末衍射可以应用于合金的成分分析、材料的相变研究、材料的质量控制等领域。

4. 结论X射线衍射是一种非常重要且广泛应用的研究方法。

在材料科学、生物学、矿物学和地球科学、药物研究以及工业应用中都有其独特的价值。

X射线衍射仪的原理与应用

X射线衍射仪的原理与应用

X射线衍射仪的原理与应用X射线衍射仪是一种重要的科学仪器,广泛应用于材料科学、生命科学和物理学等领域。

它通过射入样品的X射线,利用衍射现象来研究物质结构,为科学研究和工程应用提供了重要的手段。

本文将介绍X射线衍射仪的原理,以及其在材料科学和生命科学中的应用。

一、X射线衍射仪的原理X射线衍射仪的基本原理是利用物质中的晶格结构对入射X射线发生衍射。

当X射线通过物质时,部分X射线会与物质中的原子核和电子云相互作用,形成散射波。

这些散射波相互干涉,形成衍射图样。

根据衍射图样的特征,可以得到物质的晶格结构和晶体学信息。

X射线衍射的原理基于布拉格方程,即nλ = 2dsinθ,其中n为整数,λ为入射X射线波长,d为晶格常数,θ为入射角。

根据布拉格方程,可以通过测量衍射角θ和入射X射线波长λ的数值,在一定的条件下确定物质的晶格常数。

二、X射线衍射仪的应用1. 材料科学领域X射线衍射仪在材料科学领域有广泛的应用。

首先,它可以用于材料的结构分析。

通过测量物质的衍射图样,可以确定物质的晶体结构、晶格常数和晶面取向等信息。

这对于材料的研究和工程设计具有重要意义。

其次,X射线衍射仪还可以用于材料的质量检测和成分分析。

通过测量材料的衍射强度和位置,可以定量分析材料中的晶体相和非晶质相的含量,进而评估材料的质量和性能。

2. 生命科学领域X射线衍射仪在生命科学领域也有应用。

例如,它可以用于蛋白质晶体学研究。

蛋白质晶体学是研究蛋白质结构的重要手段。

通过将蛋白质溶液结晶,并利用X射线衍射仪测量蛋白质晶体的衍射图样,可以解析蛋白质的原子结构,从而揭示其功能和生理过程。

此外,X射线衍射仪还可以用于药物研究和生物医学领域。

通过测量药物晶体的衍射图样,可以确定药物的晶体结构和稳定性,为药物设计和制剂优化提供指导。

同时,X射线衍射仪还可以应用于X射线显像技术,用于肿瘤诊断和器官成像等医学应用。

三、总结X射线衍射仪是一种基于衍射原理的重要科学仪器,可以用于物质结构的研究和分析。

X射线衍射原理及应用

X射线衍射原理及应用

X射线衍射原理及应用X射线衍射是一种利用X射线与晶体相互作用产生的衍射现象研究物质结构的方法。

它是在19世纪末和20世纪初逐渐发展起来的。

在这个过程中,麦克斯·冯·劳厄和威廉·康拉德·伦琴分别做出了重要贡献。

X射线衍射的原理是基于能量很高、波长很短的X射线通过物质时,与物质中的原子或晶体晶格相互作用,形成一些衍射现象。

这些衍射现象可以由晶体的结构参数推导出来,从而获得物质结构的信息。

1.X射线的产生:通过射线管向靶发射高速电子,产生了能量很高的X射线。

2. X射线的散射:经过Fermi–Dirac分布后,X射线通过物质时,与物质中的电子和原子核相互作用。

3.X射线的衍射:在特定的角度下,经过物质散射后的X射线互相干涉,形成衍射图样。

4.衍射图样的测量:通过衍射图样的测量,可以获得物质结构的信息,如晶格常数、晶胞参数、晶体结构等。

1.确定晶体结构:X射线衍射可以确定晶体结构的各种参数,如晶胞参数、晶格常数、原子位置等,从而帮助人们了解晶体的组成和结构。

2.分析材料成分:X射线衍射可以通过衍射图样的特征峰值,来分析物质的成分和组成。

3.研究晶体缺陷:X射线衍射可以研究晶体中的缺陷,如晶体的位错和断裂等。

通过衍射图样的变化,可以推断出晶体的缺陷类型和密度。

4.相变和晶体生长研究:X射线衍射可以研究物质的相变过程和晶体的生长机制。

通过衍射图样的变化,可以观察到相变的相应信号,并得到相变的温度和压力等参数。

5.X射线衍射也可以应用于地球科学领域,如矿石的开采、火山活动的研究等。

总之,X射线衍射是一种非常重要的物质结构研究方法,通过测量衍射图样,可以了解物质的组成和结构。

在材料科学、结晶学、地球科学等领域都有广泛的应用前景,对于人类的科学研究和工业生产都具有重要的意义。

简述x射线衍射法的基本原理和主要应用

简述x射线衍射法的基本原理和主要应用

简述X射线衍射法的基本原理和主要应用1. 基本原理X射线衍射法是一种研究晶体结构的重要方法,它利用X射线的特性进行衍射分析。

其基本原理包括以下几个方面:•布儒斯特定律:X射线在晶体中发生衍射时,入射角、出射角和入射光波长之间满足布儒斯特定律,即$n\\lambda = 2d\\sin\\theta$,其中n为整数,$\\lambda$为X射线的波长,d为晶面间的间距,$\\theta$为入射角或出射角。

•薛定谔方程:晶体中的原子排列形成周期性结构,电子在晶格中运动的波动性质可以用薛定谔方程描述。

X射线被晶体衍射时,其波长与晶体中电子的波动性相互作用,形成了衍射波。

•动态散射理论:根据动态散射理论,晶体中的原子或离子吸收入射的X射线能量,并以球面波的形式发出,与其他原子或离子产生相互干涉,从而形成衍射图样。

2. 主要应用X射线衍射法广泛应用于材料科学、化学、地质学等领域,具有以下主要应用:•晶体结构分析:X射线衍射法可以确定晶体的晶格常数、晶胞角度和晶体中原子的位置,通过分析衍射图样的强度和位置,获得晶体结构的信息。

•材料表征:X射线衍射法可用于分析材料的相变、晶体有序度、晶格缺陷和晶体生长方向等特征。

例如,在合金研究中,可以通过X射线衍射技术鉴定合金中出现的新相和晶格畸变。

•晶体品质评估:通过分析衍射峰的尺寸和宽度,可以评估晶体的品质,包括晶格结构的完整性、晶体中的位错和晶格缺陷等。

•结晶体制备与成分分析:利用X射线衍射法可以研究物质的结晶过程,了解晶体生长的动力学和晶体取向的控制方法。

此外,还可以使用X射线衍射方法对材料中的成分进行分析。

•衍射仪器的研发与改进:X射线衍射法的应用也推动了衍射仪器的研发与改进,包括X射线源、X射线衍射仪和探测器等,提高了测量精度和分辨率。

3. 总结X射线衍射法作为一种非破坏性的分析技术,通过衍射图样的分析,可以获得晶体结构和材料特性的信息。

其基本原理包括布儒斯特定律、薛定谔方程和动态散射理论。

x射线衍射的原理及应用

x射线衍射的原理及应用

X射线衍射的原理及应用1. 原理介绍X射线衍射是一种利用X射线与物质相互作用的方法,通过测量X射线在晶体上的衍射现象来研究物质的晶体结构和晶体中原子的排列方式。

X射线由于其波长与普通光的波长相比非常短,因此能够穿透物质,将晶体的信息衍射出来。

X射线衍射的原理主要包括布拉格方程和结构因子。

1.1 布拉格方程布拉格方程是X射线衍射的基本方程,它描述了X射线的衍射现象。

布拉格方程的数学表达式为:$n\\lambda = 2d \\sin \\theta$在这个方程中,n表示衍射级数,$\\lambda$表示X射线的波长,d表示晶体中的晶面间距,$\\theta$表示X射线与晶面的夹角。

1.2 结构因子结构因子是描述晶体中原子排列和结构的一个重要参数。

结构因子的大小和复数形式代表了晶体中的原子的位置和分布。

结构因子的数学表达式为:$F_{hkl} = \\sum f_j e^{2\\pi i (hx_j + ky_j + lz_j)}$在这个方程中,Fℎkl表示晶体中ℎkl晶面的结构因子,f j表示第j个原子的散射因子,x j,y j,z j表示第j个原子在晶体中的坐标。

2. 应用介绍X射线衍射具有广泛的应用领域,主要包括材料科学、结晶学和生物学等。

2.1 材料科学在材料科学中,X射线衍射可以用来研究材料的晶体结构、晶格畸变以及晶体的组成成分等。

通过测量X射线衍射图样的特征峰,可以确定材料的晶体结构和晶面间距,从而了解材料的物理性质和化学反应。

2.2 结晶学结晶学是研究晶体的科学,而X射线衍射是结晶学研究中最常用的方法之一。

借助X射线衍射,可以确定晶体的晶胞参数、空间群和晶胞对称操作等。

2.3 生物学在生物学中,X射线衍射可以用来研究生物大分子(如蛋白质和核酸)的结构。

通过对生物大分子晶体的X射线衍射图样进行分析,可以获得生物大分子的高分辨率三维结构信息。

这对于了解生物大分子的功能和生物化学过程具有重要意义。

X射线衍射在材料分析当中的应用

X射线衍射在材料分析当中的应用

X射线衍射在材料分析当中的应用X射线衍射是一种重要的材料分析方法,广泛应用于材料科学、物理学、化学、地质学等领域。

它基于X射线与晶体中的原子相互作用而产生的衍射现象,通过测量衍射角度和强度,可以获得关于材料的结构、晶格参数、晶体形态、晶体质量、晶体缺陷等信息。

下面将详细介绍X射线衍射在材料分析当中的应用。

1.结构测量X射线衍射可以用来确定晶体的结构。

晶体的结构是由周期性排列的原子组成的,X射线可以通过与晶体中的原子相互作用而产生衍射现象。

测量X射线的衍射图样可以得到晶体的结构信息,包括晶胞参数、晶体对称性、原子位置等。

这对于研究固体结构和材料的物理、化学性质非常重要。

2.晶体质量分析X射线衍射可以用来评估晶体的质量。

晶体的质量对于材料的性能具有重要影响。

通过测量X射线衍射的强度和形状,可以判断晶体的纯度、晶格缺陷、晶体畸变等信息,从而评估晶体的质量。

这对于工业生产和材料品质控制非常重要。

3.相变研究X射线衍射可以用来研究材料的相变行为。

相变是材料中的原子或分子之间发生的结构转变。

通过测量相变前后X射线衍射的变化,可以确定相变的发生温度、相变类型、相变机制等信息。

这对于研究材料在不同温度、压力等条件下的结构变化和性质变化非常重要。

4.晶体的应力分析X射线衍射可以用来分析材料中的应力状态。

当晶体中存在应力时,晶胞参数会发生变化,进而影响X射线衍射的角度和强度。

通过测量X射线衍射的变化,可以计算材料中的应力状态。

这对于理解材料的力学性能、设计材料的使用条件非常重要。

5.晶体取向分析X射线衍射可以用来分析材料中晶体的取向情况。

当材料中存在多个取向的晶体时,不同晶面的衍射强度会有区别。

通过测量X射线衍射的强度和方向,可以确定晶体的取向分布。

这对于研究材料的制备方法、材料的性能分布等具有重要意义。

6.材料成像利用X射线衍射原理,可以实现材料的成像。

例如,X射线衍射成像技术可以用来观察材料的内部结构,如晶体的缺陷、晶体的结构变化等。

x射线衍射仪的原理与应用

x射线衍射仪的原理与应用

X射线衍射仪的原理与应用1. 引言X射线衍射是一种重要的物理现象,通过衍射实验可以获得物质的晶体结构信息。

X射线衍射仪是一种应用广泛的仪器,用于研究晶体结构、确定样品的晶体结构以及分析晶体中的相变现象等。

2. X射线衍射的原理X射线衍射的原理基于布拉格方程,即:nλ = 2d sinθ其中,n为入射X射线的衍射次数,λ为入射X射线的波长,d为晶面的间距,θ为入射X射线与对应晶面的夹角。

当入射X射线满足布拉格条件时,经过晶体衍射后的X射线将出现干涉,形成多种衍射图样。

这些衍射图样包含了晶体结构的信息,可以通过衍射图样的分析来确定晶体的晶格常数、晶胞结构以及晶胞内原子的排列方式。

3. X射线衍射仪的组成X射线衍射仪主要由以下三部分组成: - X射线源:产生高能的X射线,常用的源包括X射线管和同步辐射源。

- 样品支架:用于固定样品,使得X射线可以照射到样品上。

- X射线探测器:用于检测经过样品衍射后的X射线,常用的探测器包括闪烁探测器、CCD探测器和闪光点探测器等。

4. X射线衍射仪的应用X射线衍射仪在科学研究和工业生产中有着广泛的应用,以下列举了一些常见的应用领域:4.1 材料科学X射线衍射仪可以用于研究材料的晶体结构以及晶体相变的过程。

通过衍射图样的分析,可以确定材料中晶胞的尺寸、晶体的晶格类型以及晶格畸变等信息。

4.2 药物研究在药物研究中,X射线衍射仪可以用于分析药物的晶体结构,确定药物分子在晶格中的排列方式。

这对于开发合成新药以及改进药物的性能都具有重要的意义。

4.3 矿物学X射线衍射仪是矿物学研究中常用的工具之一。

通过对矿物样品进行X射线衍射实验,可以确定矿物的成分和晶体结构,帮助矿石勘探和矿石加工。

4.4 金属材料分析X射线衍射仪可以通过衍射图样的分析,确定金属材料的晶体结构和晶粒尺寸等参数。

这对于金属材料的质量控制和材料性能的改进具有重要的意义。

4.5 生物化学X射线衍射也可以应用于生物化学研究中。

x射线衍射分析的原理X射线衍射分析原理及其应用

x射线衍射分析的原理X射线衍射分析原理及其应用

x射线衍射分析的原理 X 射线衍射分析原理及其应用导读:就爱阅读网友为您分享以下“X射线衍射分析原理及其应用”的资讯,希望对您有所帮助,感谢您对 的支持!X射线衍射分析摘要:X射线衍射分析是一种重要的晶体结构和物相分析技术,广泛应用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教学、材料生产等领域。

本文简要介绍X射线衍射原理,X射线衍射仪器的结构、原理,及其在地质学、医学等自然科学领域中的应用。

前言:1895年伦琴发现X射线,又称伦琴射线。

德国科学家劳厄于1912年发现了X射线衍射现象,并推导出劳厄晶体衍射公式。

随后,英国布拉格父子又将此衍射关系用简单的布拉格方程表示出来。

到上世纪四、五十年代,X射线衍射的原理、方法及在其他各方面的应用逐渐建立。

在各种测量方法中,X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。

X射线衍射技术可以探究晶体存在的普遍性和特殊性能,使得其在冶金、石油、岩石矿物、科研、航空航天、材料生产等领域的被广泛应用。

关键词:方法,衍射,原理,应用X射线衍射仪的原理1.X射线衍射原理当X射线沿某方向入射某一晶体的时候,晶体中每个原子的核外电子产生的相干波彼此发生干涉。

当每两个相邻波源在某一方向的光程差等于波长λ的整数倍时,它们的波峰与波峰将互相叠加而得到最大限度的加强,这种波的加强叫做衍射,相应的方向叫做衍射方向,在衍射方向前进的波叫做衍射波。

光程差为0的衍射叫零级衍射,光程差为λ的衍射叫一级衍射,光程差为nλ的衍射叫n级衍射。

n不同,衍射方向的也不同。

由于常用的X射线波长约在2.5A~0.5A之间,与晶体中的原子间距(1A)数量级相同,因此可以用晶体作为X射线的衍射光栅,这就使得用X射线衍射进行晶体结构分析成为可能。

在晶体的点阵结构中,具有周期性排列的原子或电子散射的次生X射线间相互干涉的结果,决定了X射线在晶体中衍射的方向,所以通过对衍射方向的测定,可以得到晶体的点阵结构、晶胞大小和形状等信息。

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③戴维无机字母索引 该索引以英文名顺序排列。索引中每种物 质也占一行,依次列为物质的英文名称、 化学式、三强线晶面间距、卡片序号和参 比强度号。
三、定性相分析程序
1、物相分析的基本步骤 ①试样的准备。 ②粉末衍射图的获得。 ③衍射线d值的测量。 ④衍射线相对强度的测量。 ⑤查阅索引。 ⑥核对卡片。 ⑦归一化处理。 ⑧重新核对卡片,查找未检出相,直到检 出所有物相。
• 二、X射线定性相分析
1、PDF卡片简介
各种已知物相衍射花样的规范化工作于1938 年由哈那瓦特(J.D.Hanawah)开创.他的主要工 作是将物相的衍射花样特征(位置与强度)用d(晶 面间距)和/(衍射线相对强度)数据组表达并制成 相应的物相衍射数据卡片.卡片最初由“美国材 料试验学会(ASTM)”出版,故称ASTM卡片.1969年 成立了国际性组织“粉末衍射标准联合会 (JCPDS)”,由它负责编辑出版“粉末衍射卡片”, 称PDF卡片。
情况。
• 四、定量分析的步骤 • 1、制样。样品细度应在5-10μm 之间, 混样均匀,不存在残余应力和择优取向, 标样选择要适当。 • 2、分析的衍射线和实验条件的选择。 • 3、峰强度的测量所测量的衍射峰的 强度为积分强度
第十一节 X射线衍射分析在其他
方面的应用
X—射线衍射分析法除了上述物相分析、 晶个参数的测定等应用之外,还有其他多种
的应用,以渗透到物理、化学、地质矿产、
生命科学、材料科学以及各种工程技术领域 之内,成为一种重要的实验手段和分析方法。 其主要应用可归纳如下:
利用布拉格衍射的峰位及强度分析
1、晶体结构分析:
①晶体结构测定
②物相的定性和定量分析
③相变的研究
④薄膜结构分析
2、晶体取向分析:
①晶体取向、解理面、惯析面等的确定
K sj
的值通常的测定方法为: 选取纯S和j相物质,配制成1∶1的比例, 测得该试样衍射强度比,即可得:
K I j Is
j s
选择衍射线时,尽量选择最强衍射线 原试样中
I j j (1 s ) Ks j Is s
• ②K值法定量相分析的实验步骤 A、用已知含量ωs的参考相加入待测试样 B、用待测相j的纯相与参考相S配制成1∶1的 二元相混合样(S相一般选刚玉) C、测定二元参考相衍射峰强度,计算
返回
⑥晶体学数据。 1、其中Sys.为晶系; 2、S.G.为空间群符号; 3、a0、b0、c0为单胞点阵常数; 4、A=a0/b0,C=c0/b0为轴比; 5、α β γ 为晶胞轴间夹角; 6、Z为单位晶胞中相当于化学式的分子数 目(对于元素是指单胞中的原子数;对于化合 物是指单胞中的分子数目)。
④物相的化学式及英文名称。 在化学式之后有数字及大写字母,其中数字 表示单胞中的原子数,英文字母表示布拉菲点阵 类型。 矿物学通用名称或有机结构式也列入④栏。 右上角标号“★”表示数据可靠性高;“i”表示经 指标化及强度估计,“○”号表示可靠程度低;无符号 者为一般;“C”表示衍射花样数据来自计算。 各个字母所代表的点阵类型是:C—简单立方; B—体心立方;F—面心立方;T—简单四方;U— 体心四方;R—简单菱形;H—简单六方;O— 简单斜方;P—体心斜方;Q—底心斜方;S— 面心斜方;M—简单单斜;N—底心单斜;Z— 简单三斜。
• 3、K值法 • ①K值法也是内标法的一种,但不用绘制 标准曲线,是分析大大简化,是一种重要 的分析方法。
Ij C j (1 s ) s j I s Cs s j
C j s K Cs j
j s
若令
K sj 是一个与j和S含量无关的值,当确定实验条
j K 件不变后 s 是一个只与j和S两相有关的常数
K I j Is
j s
E、用同样的实验条件测量待测样品的j与S 的强度Ij与IS F、代入计算公式计算ωs的值
4.直接比较法
直接比较法是以试样中另一个相的某根
衍射线条作为标准线条作比较的,而不必 掺入外来标准物质。 它既适用于粉末,又 适用于块状多晶试样,经常用来测定钢中 残余奥氏体含量。
这种方法只适用于各项晶体结构为已知的
2、粉末衍射卡片的组成 图中为氯化钠晶体PDF卡片的内容构成示意图。
①卡片序号。PDF卡片序号形式为X—X X X X。 符号“—”之前的数字表示卡片的组号,符号 “—”之后的数字表示卡片在组内的序号。 ②三强线。Hanawalt将d值序列中强度最高的 三根线条(称为三强线)的面间距和相对强度提 到卡片的首位。三强线能准确反映物质特征, 受试验条件影响较小是最常用的参数。 ③这个数字是可能测到的最大面间距。
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3、PDF衍射数据卡片的形式
PDF衍射数据卡片中无机化合物(包括单质)及 有机化合物是分开编排的,常用的形式有四种: ①8 cm×l3 cm的卡片; ②微缩胶片,它可以将116张卡片印到一张胶片上, 以节省保存空间,不过读取时要用微缩胶片读取器; ③书,将所有的卡片印到书中,每页可以印3张卡 片,目前包括有机物和无机物在内已出版了8卷。 ④电子卡片。可利用计算机直接检索。
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⑦物相的物理性质。其中有折射率;Sign为光 学性质的正负;2V为光轴间的夹角;D为密度(若 由X射线法测定则表以Dx);mp为熔点;Color为 颜色。 ⑧试样来源、制备方式及化学分析数据。如分 解温度(D.F)、转变点(T.P)、摄照温度、热处 理、卡片的更正信息等进一步的说明也列入此栏。 各栏中的“Ref.”均指该栏中的数据来源。 ⑨d值序列。列出的是按衍射位置的先后顺序 排列的晶面间距d值序列,相对强度I/Il
⑤试验条件。 1、其中Rad.为辐射种类; 2、λ 为辐射波长,Filter为滤波片名称; 3、Dia.为圆柱相机直径; 4、Cutoff为该设备所能测得的最大面间距; 5、Coll.为光阑狭缝的宽度或圆孔的尺寸; 6、I/Il为测量衍射线的相对强度的方法; 7、d corr.abs?为所测d值是否经过吸收校正。
• 2、多物相分析示例
• 多物相物质的衍射花样是其各组成相衍射 花样的简单叠加,多物相进行分析时,需 要将衍射线轮番搭配,反复尝试。
四、定性相分析的注意事项:
1、d值的数据比相对强度的数据重要。 2、低角度区域的衍射数据比高角度区域的数 据重要。强线比弱线重要。 3、了解试样的来源飞化学成分和物理特性等 对于作出正确的结论是十分有帮助的。 4、在进行多相混合试样的分析时,不能要求 一次就将所有主要衍射线都能核对上,因 为它们可能不是同一物相产生的。 5、结合其它测试方法的测试结果。 6、测量试样中含量较少的相,可进行富集和 浓缩。
4、索引
从成千上万张卡片中查对物相是十分困难的, 必须建立有效的索引。JCPDS包括检索手册和卡片集 两部分。在检索手册中有四种按不同方法编排的索引: A.哈氏(Hanawalt)索引。是一种按d值编排的 数字索引,是鉴定未知中相时主要使用的索引。 B.芬克(Fink)索引:也是一种按d值编排的数 字索引。它主要是为强度失真的衍射花样和具有择尤 取向的衍射花样设计的。 C.戴维(Davey-KWIC)索引;是以物质的单 质或化合物的英文名称,按英文字母顺序排列而成的 索引。 D.矿物名称索引:按矿物英文名称字母顺序排列。
②晶体变形的研究
③晶体生长的研究 ④多晶材料织构的测定和分析
3、点阵参数的测定:
①固熔体组份的测定
②固熔体类型的测定 ③ 固熔度的测定(测定相图中相图边界) ④宏观弹性应力和弹性系数的测定 ⑤热膨胀系数的测定
4、衍射线性分析: ①晶粒度和镶嵌块尺寸的测定 ②冷加工形变研究和微观应力的测定 ③层错的确定 ④有序度的测定
Cj 与j相的结构和实验条件有关,当j的结构与 实验条件已知后Cj为可计算的常数
ω j、ρj、μm 为 j相的质量分数,密度和质量吸 收系数
三、几种定量分析的方法
1.外标法(两相系统) ①外标法是将所需物相的纯物质另外单 独标定,然后与多相混合物中待测相的相应衍 射线强度相比较而进行的。例如待测试样为 α +β 两相混合物,则待测相α 的衍射强度Iα 与其质量分数ωα 的关系,与纯相样品的强度 表达式相比求得
⑤点缺陷的统计分布及畸变场的测定
③定标曲线
2.内标法
①定义:内标法是在待测试样中掺人一定
含量的标准物质,把试样中待测相的某根衍
射线条强度与掺入试样中含量已知的标准物
质的某根衍射线条强度相比较,从而获得待
测相含量。 内标法仅限于粉末试样。
②在总质量为W的复合试样中, ωj为原试 样中 j相的质量分数,加入标准物质S后,j相 的质量分数为ωj ´ , ωs表示加入S后质量分 数。则 I j C j (1 s ) s j I s Cs s j 在配制试样时,可以控制W和加入的内标物 质的总量,使ωs保持不变,则
第十节 X射线定量相分析
一、基本原理
从衍射线强度理论可知,多相混合物中
某一相的衍射强度,随该相的相对含量的增 加而增加,成一定曲线关系。用实验测量或 理论分析等办法确定了该关系曲线,就可从 实验测得的强度算出该相的含量,这是定量
分析的理论依据。
二、分析公式
定量相分析的工作基本上都用衍射仪进行, 若试样为平板状的单相多晶体,则衍射线的积 分强度公式为
• 第九节
• 第十节
X射线物相分析
X射线定量相分析
• 第十一节 X射线衍射分析在
• 其它方面的应用
第九节、X射线物相分析 一、X射线能够进行物相分析的原因:
每种结晶物质都有自己特定的晶体结构参数, 如点阵类型、晶胞大小、原子数目和原子在晶胞 中的位置等。因而具有各自的X射线衍射花样特 征 (衍射位置θ、衍射强度 I )。对于多相物质,其 衍射花样由其各组成相的衍射花样简单叠加而成。 因此,根据衍射线条的位置经过一定的处理便可 以确定物相是什么,这就是定性分析;根据衍射 线条的位置和强度就可以确定物相有多少,这便 是定量分析。
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