XRD物相与结构分析实验报告
XRD实验报告_5

XRD 实验报告实验目的:学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理;掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;了解X射线衍射物相定量分析的原理和方法;给定实验样品,设计实验方案,做出正确分析鉴定结果。
实验原理:对某物质的性质进行研究时,不仅需要知道它的元素组成,更为重要的是了解它的物相组成。
X射线衍射方法可以说是对晶态物质进行物相分析的最权威的方法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。
没有任何两种物质,它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。
因此,当x射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射图谱,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I/I0来表征。
其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。
所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I/I0是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。
晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换,每种晶体结构与其X射线衍射图质检有着一一对应的关系,任何一种晶态物质都有自己对特的X射线衍射图,而且不会因为与其他物质混合而发生变化,这就是X射线衍射法进行物相分析的依据。
根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法,就是X射线物相分析法。
实验步骤:1、开机:打开电脑开启低压开关①开冷却水(两个开关,先开侧面开关再开正面开关)开启高压开关(左扳45度,顶灯亮后马上松开)打开软件D8tool online states 点击online refresh ON/Off。
2、测试:打开diffracplus measurement XRD commander程序升压(如果经常使用,可直接将电压和电流拖到40 set:如果仪器长时间没使用,可5v、5mA一升),输入测试条件(一般为10度至70度、scan speed 为0.或0.2sc/step、increment为0.02或0.0);扫描方式设为固定耦合模式(continued locked coupled)按open door 开关开门放样关门点击start开始测试;测试完毕点击stop 存盘。
XRD实验报告

XRD的操作一、实验目的:(1)熟悉XRD的一些基本操作(2)对样品相组成成分进行验证(物相定性分析)二、仪器用具:XRD仪、橡皮泥、电脑及相关软件等三、实验原理:X射线照射晶体,电子受迫振动产生相干散射;同一原子内各电子散射波相互干涉形成原子散射波.由于晶体内各原子呈周期排列,因而各原子散射波问也存在固定的位相关系而产生干涉作用,在某些方向上发生相长干涉,即形成了衍射波.也就是说,衍射的本质是晶体中各原子相干散射波叠加(合成)的结果。
由下图一可以看出,经Pl、P2两个原子面反射的反射波光程差为:δ =EB+BF=2dsinθ,干涉加强的条件为:2dsinθ =nλ图一衍射仪构成示意框图四、实验步骤:1.将薄膜样品放置在测试架上。
2.设定实验参数步长:0.02 deg扫描范围:20—60 deg发射器功率:1.6kW (电压:40kV ,电流:40mA ) 扫描速度:6.00 deg/min扫描方式:连续扫描3.开始测试。
4.测试结束,保存数据,退出系统。
五、 注意事项:1、样品制备时,尽可能使样品的表面平整,没有变形和污染。
2、测试时,如发现峰位不太对可重新扫描。
六、 实验记录:200 oCF(222)F(220)F(111)H(206)300 oCH(203)[GeTe(5nm)/Ge 2Sb 2Te 5(5nm)]10400 oCF(200)2030405060I n t e n s i t y (a .u .)2 (degree)150 oC不同退火温度下的[GeTe(5nm)/Ge2Sb2Te5(5nm)]10的 XRD 谱图。
七、实验结论:1、当退火温度为150℃时,XRD谱图中尚未出现明显的结晶峰,说明多层薄膜处于非晶状态。
2、当退火温度达到200℃时,已出现明显的结晶现象,几个衍射峰分别对应于fcc结构的(111)、(200)、(220)、(222)晶面,说明薄膜已转变为面心立方结构。
XRD实验报告_2

材料的表征实验报告——XRDK值法物相定量分析一实验目的本实验目的是动手操作X射线衍射仪, 对结果通过X射线K值法定量相分析, 使学生熟悉X射线衍射仪的结构和工作原理, 熟悉和掌握X射线定量相分析的基本原理及实验方法。
二实验器材及药品Rigaku D/max 2500 PC X射线衍射仪、玛瑙研磨器、电子天平、称量纸、药匙、CaCO3.TiO2.待测样品三实验原理X射线衍射仪对称扫描: 样品置于测角仪圆心上, X射线, X射线探测器均以测角仪圆心为中心旋转。
混合物中某物相所产生的衍射线强度与其在混合物中的含量是相关的。
混合物相的X射线定量相分析, 就是用X射线衍射的方法通过衍射图谱的衍射峰强度来测定混合物中各种物相的含量百分数。
根据公式Ia / Is = Kas·wa’/ws;在公式中, Kas为a相(待测相)对s相(内标相)的K值,四实验过程1.称量质量比为1:1的二氧化钛和碳酸钙混和, 并使用玛瑙研磨器研磨混合均匀, 再将粉末置于光刻好的有沟槽的载玻片上, 用玻璃瓶压平整, 放入X射线衍射仪的样品台上进行衍射。
2.使用玛瑙研磨器研磨1号待测样品至混合均匀, 称量待测样品的重量, 再称量一定量CaCO3(1.0g),以及适量研磨好的1号待测物(1.6g);将称量好的CaCO3以及样品混合, 在玛瑙研磨器中研磨一段时间混合均匀, 研磨完成后, 将粉末置于光刻好的有沟槽的载玻片上, 用力压粉末至平整, 放入X射线衍射仪的样品台上进行衍射。
3得到衍射图谱, 进行物相分析。
五实验数据处理TiO2-1: 25.44 ° 364TiO2-2: 27.60 ° 594CaCO3: 29.64° 689根据PDF 卡片比对TiO2-1: 25.76 ° 284 2844099042691840100200300400500600700800900100020222426283032343638404244464850525456586062XRD-1Intensity Omega/°TiO2-2: 27.84 ° 409CaCO3: 29.84° 904计算K 值利用公式Ia / Is = Kas ·wa ’/ws (此处假定样品中TiO2为金红石相, 即利用TiO2-1计算)1:111S S i S i S i i i SS S S I I w I w w K I I w I w ⨯⨯⨯⨯⎛⎫== ⎪--⎝⎭ 式中 W i ——待测样中i 相含量;Ii, Is ——复合样中i 相和参考相S 的强度;S i K ——参考相S 与i 相含量1:1时的强度比S iI I ; W s ——参考相S 的掺入量。
XRD物相与结构分析实验报告(完整版)

报告编号:YT-FS-5458-32XRD物相与结构分析实验报告(完整版)After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas.互惠互利共同繁荣Mutual Benefit And Common ProsperityXRD物相与结构分析实验报告(完整版)备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。
文档可根据实际情况进行修改和使用。
一、实验目的(1)熟悉Philips射线衍射仪的基本结构和工作原理(2)基本学会样品测试过程(3)掌握利用衍射图进行物相分析的方法(4)基本掌握利用衍射图进行物质结构分析的方法二、实验原理晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换,每种晶体结构与其X射线衍射图之间有着一一对应的关系,任何一种晶态物质都有自己独特的X射线衍射图,而且不会因为与其它物质混合在一起而发生变化,这就是X射线衍射法进行物相分析的依据.规模最庞大的多晶衍射数据库是由JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)编篡的《粉末衍射卡片集》(PDF)。
三、仪器和试剂飞利浦Xpert Pro 粉末X射线衍射仪;无机盐四、实验步骤1.样品制备(1)粉末样品制备:任何一种粉末衍射技术都要求样品是十分细小的粉末颗粒,使试样在受光照的体积中有足够多数目的晶粒。
因为只有这样,才能满足获得正确的粉末衍射图谱数据的条件:即试样受光照体积中晶粒的取向是完全机遇的。
XRD实验物相定性分析解析

XRD实验物相定性分析解析X射线衍射(XRD)是一种非常常用的实验技术,用于物相的定性和定量分析。
通过观察材料中X射线的衍射图案,我们可以确定材料的晶体结构、晶体定向和晶格参数等信息。
本文将详细介绍XRD实验物相定性分析的原理和解析过程。
nλ = 2dsinθ其中,n是衍射阶次,λ是入射X射线的波长,d是晶格间距,θ是入射角。
通过测量衍射角θ和计算晶格间距d,我们可以确定材料的晶体结构。
在进行XRD实验时,我们首先需要准备待测物样品,通常是一块固体材料。
然后,我们将样品放置在X射线束下,以使X射线通过样品,发生衍射。
衍射的X射线通过样品后,会被X射线探测器测量,产生衍射谱图。
在解读衍射谱图时,我们需要关注以下两个关键参数:衍射角(2θ)和衍射强度(I)。
衍射角是X射线的入射角度,是由仪器测量得到的,而衍射强度则表示材料中的晶体结构和取向。
通常,衍射强度与晶体的晶格性质、晶体结构以及晶体定向有关。
通过比对样品的衍射谱图与数据库中的标准衍射谱图,我们可以确定材料的物相。
数据库中包含了各种材料的XRD衍射谱图,包括金属、陶瓷、无机晶体等。
对于未知物相的样品,我们可以通过计算其衍射角和衍射强度与数据库中的标准进行比对,从而找到与其相匹配的物相。
此外,我们还可以通过拟合样品的衍射谱图,计算出材料的晶格参数。
常用的拟合方法有布拉格法、勒貌法和整形法等。
这些方法利用了衍射角和衍射强度的信息,通过数学模型计算出最适合样品的晶格参数。
需要注意的是,XRD实验在物相定性分析上具有一定的局限性。
例如,对于非晶态或粘土等无定形材料,XRD无法提供明确的物相信息。
此外,XRD实验还无法确定材料中不同晶体相的相对含量,只能进行物相定性分析。
综上所述,XRD实验是一种常用的物相定性分析技术。
通过观察样品的衍射谱图,并与数据库中的标准进行比对,我们可以确定材料的物相。
此外,通过拟合样品的衍射谱图,我们还可以计算材料的晶格参数。
XRD 实验报告

(一)XRD实验报告实验目的:了解X射线衍射仪的结构和工作原理;掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;了解X射线衍射物相定量分析的原理和方法;熟悉XRD的一些基本操作。
实验原理:X衍射原理:X射线在晶体中的衍射现象,实质上是大量的原子散射波互相干涉的结果。
晶体所产生的衍射花样都反映出晶体内部的原子分布规律。
概括地讲,一个衍射花样的特征,可以认为由两个方面的内容组成:一方面是衍射线在空间的分布规律,(称之为衍射几何),衍射线的分布规律是晶胞的大小、形状和位向决定。
另一方面是衍射线束的强度,衍射线的强度则取决于原子的品种和它们在晶胞中的位置。
对某物质的性质进行研究时,不仅需要知道它的元素组成,更为重要的是了解它的物相组成。
X射线衍射方法可以说是对晶态物质进行物相分析的最权威的方法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。
没有任何两种物质,它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。
因此,当x射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射图谱,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I/I0来表征。
其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。
所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I/I0是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。
晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换,每种晶体结构与其X射线衍射图质检有着一一对应的关系,任何一种晶态物质都有自己对特的X射线衍射图,而且不会因为与其他物质混合而发生变化,这就是X射线衍射法进行物相分析的依据。
根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法,就是X射线物相分析法。
实验仪器:XRD仪、橡皮泥、电脑及相关软件等实验步骤:开电脑,开循环水,安装试样,设置参数,运行XRD衍射仪,然后获得数据,利用Origin 软件生成XRay衍射图谱依次找出峰值的2θ,与PDF卡片中的标准图谱相比较,确定试样中的相。
最新XRD-实验报告
最新XRD-实验报告
实验目的:
本实验旨在通过X射线衍射(XRD)技术对特定样品进行晶体结构分析,以确定其相组成、晶格参数和晶体取向等特性。
通过实验数据分析,
进一步了解材料的微观结构和性质之间的关系。
实验样品:
本次实验选用的样品为实验室合成的氧化物粉末,其化学成分和来源
已在前期实验中确定。
实验方法:
1. 样品准备:将合成的氧化物粉末在乙醇中超声分散,滴铸于标准XRD样品衬底上,干燥后备用。
2. XRD测量:使用D8 Advance型X射线衍射仪进行测量。
设定管电压为40kV,管电流为40mA,扫描速度为5°/min,扫描范围为10°至80°(2θ)。
3. 数据处理:采用专业的XRD数据处理软件对原始数据进行处理,包
括背景扣除、峰形拟合和相分析等。
实验结果:
1. XRD谱图显示了样品的主要衍射峰,通过与标准数据库对比,确认
样品主要由单一相组成。
2. 通过布拉格方程计算得到的晶格参数与文献值相符,表明样品具有
良好的晶体结构。
3. 晶体尺寸和微观应力的分析结果表明,样品具有均匀的晶粒尺寸和
较低的内部应力。
结论:
本次XRD实验成功地对选定的氧化物粉末样品进行了晶体结构分析。
实验结果表明样品具有高纯度和良好的晶体结构,为后续的材料性能研究提供了重要的结构信息。
此外,实验过程中对XRD技术的操作和数据处理有了更深入的理解和掌握。
XRD实验物相定性分析解析
XRD实验物相定性分析解析X射线衍射(XRD)是一种常见的物相分析方法,用于确定材料的晶体结构和相组成。
本文将探讨XRD实验的原理、仪器和样品制备,并介绍其在材料科学中的应用和解析方法。
X射线是一种电磁波,具有较短的波长和高频率,可以穿透物质并与其相互作用。
X射线衍射是指X射线通过物质后的散射现象,当X射线与物质的晶体格子相互作用时,射线会发生衍射,形成一系列衍射峰。
这些衍射峰的位置和强度可以提供关于晶体结构和相组成的信息。
XRD仪器:XRD仪器主要由X射线源、样品台、衍射角探测器和数据采集系统等组成。
X射线源通常是钨或铜的X射线管,通过加热和加电产生连续谱的X射线。
样品台用于固定和旋转样品,以便在各个角度下获取衍射数据。
衍射角探测器一般采用闪烁计数器或曲线探测器,用于检测和测量衍射峰的位置和强度。
数据采集系统负责收集和处理衍射数据,生成XRD图样。
样品制备:样品制备是XRD实验中的重要一步,样品的形态和晶体质量直接影响实验结果。
通常,样品可以是固态、薄膜、粉末或液态,根据不同的样品形态选择相应的方法进行制备。
固态样品通常经过机械切割、打磨和抛光来获得平坦的表面。
粉末样品则需通过高速摇床或球磨机将样品粉碎成粉末。
对于液态样品,则需通过制备薄膜或浓缩溶液后,使用特殊的样品夹具测量。
应用和解析方法:XRD在材料科学领域具有广泛的应用,如无机材料、有机材料、金属材料和生物材料等。
通过XRD实验,可以确定样品的晶体结构、晶格常数、晶胞参数和晶体取向等信息。
对于XRD实验的解析方法,首先需要进行物相定性分析。
这一步骤通常通过与标准物相数据库进行比对,确定样品的物相组成。
在比对过程中,可根据衍射峰的位置和强度进行匹配,并利用标准物相的晶胞参数进行校正。
此外,样品的晶体结构也可以借助衍射数据进行解析。
通过在衍射图样中标记峰的位置,可以计算晶胞参数和晶体取向,从而确定样品的晶体结构。
同时,XRD还可以用于研究晶体中的缺陷、畸变和应力等。
关于xrd物相分析实验报告范文2篇
关于xrd物相分析实验报告范文2篇On the experimental report of XRD phase analysis编订:JinTai College关于xrd物相分析实验报告范文2篇小泰温馨提示:实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报。
本文档根据实验报告内容要求展开说明,具有实践指导意义,便于学习和使用,本文下载后内容可随意修改调整及打印。
本文简要目录如下:【下载该文档后使用Word打开,按住键盘Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】1、篇章1:XRD物相分析实验报告文档2、篇章2:XRD物相与结构分析实验报告文档篇章1:XRD物相分析实验报告文档1.掌握X 射线衍射仪的使用及进行定性相分析的基本原理。
2.学会用PDF软件索引对多相物质进行相分析的方法和步骤。
布拉格方程:2dsinnX 射线衍射仪是按着晶体对 X 射线衍射的几何原理设计制造的衍射实验仪器。
在测试过程,由X 射线管发射出来的X 射线照射到试样上产生衍射效应,满足布拉格方程的2dsinn,和不消光条件的衍射光用辐射探测器,经测量电路放大处理后,在显示或记录装置上给出精确的衍射峰位置、强度和线形等衍射信息,这些衍射信息可作为各种应用问题的原始数据。
X 射线衍射仪的基本组成包括;X 射线发生器、衍射测角仪、辐射探测器、测量电路和控制操作、运行软件的电子计算机系统。
在衍射测量时,试样绕测角仪中心轴转动,不断地改变入射线与试样表面的夹角,射测量时,试样绕测角仪中心轴转动,不断地改变入射线与试样表面的夹角,与此同时计数器沿测角仪圆运动,接收各衍射角所对应的衍射强度。
任何一种结晶物质都具有特定的晶体结构。
在一定波长的X 射线照射下,每种晶体物质都产生自己特有的衍射花样。
每一种物质与它的衍射花样都是一一对应的,不可能有两种物质给出完全相同的衍射花样。
如果试样中存在两种以上不同结构的物质时,每种物质所特有的衍射花样不变,多相试样的衍射花样只是由它所含各物质的衍射花样机械叠加而成。
xrd实验报告
X射线衍射分析实验一、【实验题目】X射线衍射物相定性分析二、【实验目的及要求】学习了解X射线衍射仪的结构与工作原理;掌握X射线衍射物相定性分析的方法与步骤;给定实验样品,设计实验方案,做出正确分析鉴定结果。
三、【实验原理】根据晶体对X 射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法,就就是X射线物相分析法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成与晶体结构。
没有任何两种物质,它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式就是完全一致的。
因此,当X射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d与衍射线的相对强度I/I1来表征。
其中晶面间距d与晶胞的形状与大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。
所以任何一种结晶物质的衍射数据d 与I/I1就是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。
四、【实验仪器】本实验使用的仪器就是D8-Advance X射线衍射仪(德国布鲁克制造)。
X射线衍射仪主要由X射线发生器(X射线管)、测角仪、X射线探测器、计算机控制处理系统等组成。
衍射仪的结构如图所示。
X射线管 X射线管主要分密闭式与可拆卸式两种。
广泛使用的就是密闭式, 由阴极灯丝、阳极、聚焦罩等组成, 功率大部分在 1~2千瓦。
可拆卸式X射线管又称旋转阳极靶,其功率比密闭式大许多倍, 一般为 12~60千瓦。
常用的X射线靶材有 W、Ag、Mo、Ni、Co、Fe、Cr、Cu等。
X射线管线焦点为1×10平方毫米, 取出角为3~6度。
选择阳极靶的基本要求:尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射,以降低衍射花样的背底,使图样清晰。
1、测角仪测角仪就是粉末X射线衍射仪的核心部件,主要由索拉光阑、发散狭缝、接收狭缝、防散射狭缝、样品座及闪烁探测器等组成。
(1)衍射仪一般利用线焦点作为X射线源S。
如果采用焦斑尺寸为1×10平方毫米的常规X射线管,出射角6°时,实际有效焦宽为0、1毫米,成为0、1×10平方毫米的线状X射线源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
X射线衍射物相分析及物质结构分析
一、实验目的
(1)熟悉Philips射线衍射仪的基本结构和工作原理
(2)基本学会样品测试过程
(3)掌握利用衍射图进行物相分析的方法
(4)基本掌握利用衍射图进行物质结构分析的方法
二、实验原理
晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换,每种晶体结构与其X射线衍射图之间有着一一对应的关系,任何一种晶态物质都有自己独特的X射线衍射图,而且不会因为与其它物质混合在一起而发生变化,这就是X射线衍射法进行物相分析的依据.规模最庞大的多晶衍射数据库是由JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)编篡的《粉末衍射卡片集》(PDF)。
三、仪器和试剂
飞利浦Xpert Pro 粉末X射线衍射仪;无机盐
四、实验步骤
1.样品制备
(1)粉末样品制备:任何一种粉末衍射技术都要求样品是十分细小的粉末颗粒,使试样在受光照的体积中有足够多数目的晶粒。
因为只有这样,才能满足获得正确的粉末衍射图谱数据的条件:即试样受光照体积中晶粒的取向是完全机遇的。
粉末衍射仪要求样品试片的表面是十分平整的平面。
(2)将被测样品在研钵中研至200-300目。
(3)将中间有浅槽的样品板擦干净,粉末样品放入浅槽中,用另一个样品板压一下,
样品压平且和样品板相平。
2. 块状样品制备
X光线照射面一定要磨平,大小能放入样品板孔,样品抛光面朝向毛玻璃面,用橡皮泥从后面把样品粘牢,注意勿让橡皮泥暴露在X射线下,以免引起不必要干扰。
3. 样品扫描
在new program中编好测试程序⇒open program ⇒measure⇒program开始采集数据⇒在HighScore中处理谱图。
五、实验结果
1.物相分析
实验得到的衍射图各衍射峰d值如表1:
1.3591 1.3456 1.3368 1.2640 1.2498
用HighScore软件处理谱图,与PDF标准卡片对照,得到样品为TiO
2
锐钛
矿和TiO
2
金红石。
2.定量分析
利用全谱拟合方法(WPPF)对谱图进行处理后,得到TiO
2
锐钛矿的含量是
50.1%,TiO
2
金红石的含量是49.9%。
3.晶体结构分析
利用软件处理谱图后得到两种TiO
2
晶体的晶体结构数据,并根据晶格常数判断出晶胞的晶系,结果如表2:
表2 晶体结构数据
组别晶体尺
寸/nm
晶格常数晶系 a/Ǻ b/Ǻ c/Ǻα/°β/°γ/°
1(本组)锐钛矿87.9 3.7842 3.7842 9.518 90 90 90 四方金红石112.9 4.5943 4.5943 2.9598 90 90 90 四方
2 锐钛矿100.0 3.7841 3.7841 9.520 90 90 90 四方
金红石107.2 4.5940 4.5940 2.9596 90 90 90 四方利用晶格常数计算出密度:
○1R:ρ=(g/m3)=4.275 (g/cm3)
○2A:ρ=(g/m3)=3.894 (g/cm3)
4.结果分析
○1对于样品的物相分析是准确的,所有的峰都与PDF标准卡片中TiO
2
锐钛矿和
TiO
2
金红石的峰相重叠,虽然在强度上略微有所不同,但考虑到仪器和操作填料
的差异,这是在误差允许范围内的。
○2对于样品的定量分析,同一天的两组同学测得的结果如表3所示,从表3中我
们可以看出,对于同一份样品,两组同学的测量结果略微有些差异。
这些差异主
要来自于研磨的程度不同、装填样品的凹凸程度和平滑程度不同,但差异是在误
差允许范围的。
组别TiO
2锐钛矿含量TiO
2
金红石含量
1(本组) 50.1% 49.9%
2 49.9% 50.1%
3
是在误差允许范围的;但两组同学的晶体尺寸都较大,超过100nm,从仪器测量的角度来说以及谢乐公式来说,测量误差都是较大的,这表明我们对样品的研磨并不充分;利用晶格常数计算出的密度与查阅资料得到的密度相符合。
(文献中:锐钛矿:3.82-3.97 g/cm3,金红石:4.2-4.3 g/cm3)
六、思考题
(1)X射线在晶体中衍射的二要素是什么?
答:衍射方向和衍射强度是衍射的二要素。
通过衍射强度与衍射方向可以确定晶体的物相组成和晶格参数等信息。
(2)晶面指数是否等于衍射指数,它们之间的关系是什么?
答:不等于。
晶面指数与衍射指数有如下关系:h=nh *,k=nk *,l=nl *,,其中n 为衍射级数,
h ,k ,l 为晶面参数,h *,k *,l *,为衍射指数。
(3)劳埃方程与布拉格方程解决什么问题?它们本质是否相同?
答:解决X 射线波长和衍射方向关系的问题从而得出晶胞信息。
相对来说,布拉格方程比劳埃方程更加简单,而二者的物理本质是一样的,从劳埃方程可以推导出布拉格方程。
(4)如何从一种晶体的多晶X 射线衍射图上判别是立方还是四方?
答:晶体尺寸在100nm 以下时,可以通过谢乐公式近似计算晶粒尺寸:
θ
λcos B k DC =,其中k 为仪器参数,λ为X 射线的波长,B 为衍射峰的半高宽度,θ为衍射角。
借助谢乐公式可以计算出晶体的尺寸从而判断晶胞的结构式立方还是四方。
(5)衍射线宽化是由那些因素引起的?
答:样品粉末的颗粒细化;化学计量式不唯一;存在晶格畸变;点阵缺陷;晶体结构对称性 下降;仪器自身原因导致的衍射峰宽化等等。