XRD物相分析
关于XRD物相定量分析
关于XRD物相定量分析X射线衍射（XRD）是一种常用的分析技术，用于确定材料的物相组成，结构和晶体学信息。
XRD物相定量分析是通过测量样品对入射X射线的散射模式来分析样品中各组分的含量。
本文将详细介绍XRD物相定量分析的原理、方法和应用。
原理：XRD物相定量分析的原理基于布拉格方程：nλ = 2d sinθ，其中n 为整数，λ为入射X射线的波长，d为晶面间距，θ为散射角。
当X射线照射到晶体上时，会与晶体内的晶面相互作用，并产生散射。
不同晶面的晶面间距会导致不同散射角和散射强度的出现。
通过测量样品的散射模式，可以确定样品中的物相组成。
方法：XRD物相定量分析的方法主要有两种：定性分析和定量分析。
1.定性分析：通过比对实验测得的散射模式与已知标准样本的散射模式，可以确定样品中的物相种类。
这种方法常用于未知样品的初步分析和相的鉴定。
2.定量分析：通过测量散射峰的强度和位置，可以确定样品中各组分的含量。
定量分析需要建立标准曲线或参考曲线，以确定散射峰的位置和强度与物相含量之间的关系。
常用的定量分析方法有内标法、峰面积法和相对比例法等。
常用仪器：进行XRD物相定量分析需要使用X射线衍射仪。
X射线衍射仪由X射线源、样品台、衍射角度测量器和X射线探测器组成。
X射线源通常使用钴、铜或铬等发射入射X射线的金属。
应用：XRD物相定量分析在材料科学、地质学、矿物学、纺织业等领域具有广泛的应用。
1.材料科学：XRD物相定量分析可以用于研究材料的结构性质，例如晶胞参数、晶体结构和晶格畸变等。
它可以用于分析晶体中的杂质、晶形和晶轴取向等信息，并对材料的性能和性质进行评估和改善。
2.地质学和矿物学：XRD物相定量分析可用于矿石和岩石中矿物的鉴定和定量分析。
它可以确定矿物的种类、含量和分布情况，进而研究地质历史和矿床形成机制。
3.纺织业：XRD物相定量分析在纺织品中的应用主要用于分析纤维结构和纤维取向。
它可以评估纤维材料的质量和性能，并优化纺织工艺。
XRD物相定量分析
XRD物相定量分析X射线衍射（X-Ray Diffraction，XRD）是一种常用的材料物相分析方法，可以确定材料的结晶结构、晶格参数以及物相比例等信息。
通过测量材料对入射X射线的衍射，可以得到衍射谱图，通过对谱图的分析计算，可以得到材料的物相及其定量分析结果。
本文将介绍XRD物相定量分析的基本原理、常用方法和数据处理过程。
X射线衍射的基本原理是由入射的X射线通过晶体与晶体原子或分子发生散射而产生的。
根据布拉格定律，当入射角度满足2dsinθ=nλ时，其中d是晶格面间距，θ是入射和散射光束夹角，n是整数，λ是X射线波长，就会发生衍射。
不同晶体具有不同的晶格参数和晶体结构，因此它们会在不同的衍射角（θ值）出现不同的衍射峰，通过测量衍射角可以获得晶体的结构信息。
XRD物相定量分析的实验步骤主要包括样品的制备、衍射谱图的测量和数据处理等。
首先，样品需要制备成适当的形式，通常是粉末状或薄片状。
对于晶体较大的样品，可以直接进行测量；而对于晶体粒度较小的样品或非晶体样品，需要进一步进行研磨和退火等处理，以提高样品的结晶度。
制备完成后，将样品放置在X射线衍射仪的样品台上，进行衍射谱图的测量。
衍射谱图的测量通常采用旋转或倾斜方式，分别称为旋转衍射和倾斜衍射。
在旋转衍射中，样品台固定，X射线管和检测器绕着样品台进行旋转，测量不同角度下的衍射强度。
在倾斜衍射中，样品台和检测器保持固定，X射线管进行倾斜照射，测量不同角度下的衍射强度。
通过测量一系列角度下的衍射强度，可以得到样品的衍射谱图。
XRD物相定量分析方法有许多种，常用的包括全谱法、内标法、正交试验法、铺峰法等。
全谱法是通过将衍射谱图进行全范围积分来定量分析各个物相的含量，适用于物相含量差异较大的样品。
内标法是通过在样品中加入已知物相作为内标，根据内标峰的强度比值来计算其他物相的含量，适用于物相含量差异不大的样品。
正交试验法是通过设计一系列正交试验样品，根据试样中各物相峰的强度来计算各物相的含量，适用于物相含量差异较大的样品。
XRD物相分析实验报告
XRD物相分析实验报告一、引言X射线衍射（XRD）是一种用来研究物质的晶体结构和晶体衍射现象的重要实验方法。
XRD物相分析实验可以通过测定物质的衍射图案，确定样品中的晶体结构以及晶格参数，进而分析物质的组成和性质。
本实验旨在通过XRD物相分析，对实验样品的晶体结构进行研究。
二、实验步骤1.将待测样品研磨成细粉，并用乙醇进行清洗和过滤，使得样品表面平整且无杂质。
2.将样品放置在刚度良好的样品钢环中，并用理石粉填充其余空间，以保持样品的平整性和稳定性。
3.将样品钢环固定在X射线测量装置上的样品架上，确保样品与X射线发射源、接收器和探测器之间的距离合适，并开启仪器。
4.使用仪器提供的程序选择适当的测量参数，如测量范围、步长等，进行XRD测试。
5.测量结束后，根据实验结果进行数据处理和分析，绘制出衍射图案，通过对衍射峰进行配对和标定，确定样品的物相信息。
三、实验结果与分析根据实验测得的衍射图案，可以清晰地观察到一系列衍射峰。
根据布拉格衍射公式d = λ / (2sinθ)，其中d是晶面间距，λ是入射X射线波长，θ是衍射角度，我们可以计算出样品的晶面间距。
通过对衍射峰的标定和配对，我们可以确定样品中的物相信息。
根据国际晶体学数据库（ICDD）提供的数据，我们可以进行衍射峰的比对和匹配，确定样品中的晶体结构和晶格参数。
四、讨论与结论通过实验测定和分析，我们可以得出以下结论：1.样品中存在的晶体结构和晶格参数：（列举样品中的物相，以及其晶格参数，如晶格常数a，b，c以及晶胞参数等）2.样品的组成和性质：根据物相信息，可以推断出样品的组成和性质，如化合物的化学组成和晶体的热稳定性等。
3.实验结果的可靠性：对于确定样品物相和晶体结构的可靠性，除了比对和匹配实验结果外，还应考虑并确定实验条件和控制因素的合理性以及实验数据的准确性。
总之，XRD物相分析实验是一种常用的方法，可以研究物质的晶体结构和晶格参数。
通过实验测量和分析，我们可以得出样品中存在的物相信息并推断出样品的组成和性质。
关于XRD物相定量分析
关于XRD物相定量分析X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）是一种常见的物相分析技术，可以用于准确测定材料中的晶体结构、晶格参数和晶体取向。
它是通过将束缚在一个固定平面的晶体样品，用X射线进行照射，并测量和分析散射的X射线来实现的。
XRD物相定量分析是一种将XRD技术与定量分析方法相结合的技术，旨在确定材料中各种不同晶相的存在量。
这种分析方法在材料科学、地质学、矿物学和结构化学等领域具有重要的应用价值。
XRD物相定量分析主要分为两个步骤：第一步是通过X射线衍射图谱的处理和分析来确定各种晶相的存在和优先方向。
第二步是根据衍射峰的强度和峰面积来定量计算每个晶相的相对含量。
下面将详细介绍这两个步骤。
在XRD物相定量分析的第一步中，需要进行X射线衍射图谱的处理和分析，以确定各种晶相的存在和优先方向。
通常使用的工具是X射线衍射图谱，可以通过它来获得物样品的晶格常数和相位辅助信息。
在这一步中，需要使用的方法包括傅立叶变换、谱分析和红外线色散等。
这些方法可以将衍射峰的波长与晶体结构的特征相结合，以确定晶体中晶格参数和晶相的存在。
在第二步中，根据衍射峰的强度和峰面积来定量计算每个晶相的相对含量。
通常使用的方法是相对强度法和内部标定法。
相对强度法是通过比较不同晶相的强度峰来计算相对含量。
而内部标定法则是将一种已知晶相作为内部标定物质，通过测量其相对峰强来计算其他晶相的相对含量。
这种方法需要准确的内部标定物质来进行校准。
除了这两个步骤外，还需要考虑一些影响XRD物相定量分析的因素。
例如，样品制备和衍射仪的性能等。
样品制备需要保证样品的纯度、颗粒大小和十分的均匀性，以避免峰重叠和多相分析误差。
而衍射仪的性能则涉及到亮度、解析度和角度精确度等因素，对结果的准确性和精度有着重要的影响。
总体来说，XRD物相定量分析是一种重要的材料表征技术，可以准确测定材料中各种晶相的相对含量，并为材料的特性和性能提供重要的信息。
x射线衍射物相定量分析
x射线衍射物相定量分析X射线衍射物相定量分析（XRD）是一种利用X射线技术定量分析有机物质的分析方法。
它可以准确测量有机物质中不同元素的含量，以及有机物质的物相变化。
在定量分析后，可以得出分析结果，同时也可以依据定量结果，估算出物质中各种物相的质量分数比例。
X射线衍射物相定量分析是基于X射线衍射原理进行的分析法。
当X射线照射到样品上时，样品由于具有不同的密度、厚度和晶体结构，而会产生出不同的衍射现象。
而在相同的X射线源、同一距离处，不同物相的衍射特征是不同的，它们可以被量析出来。
此外，由于各物相的晶体结构也不同，因此，其衍射带特征也不同，如果能够对晶体结构进行分析，则可以更准确地分析 X线衍射物相定量分析的结果。
X射线衍射物相定量分析技术已经广泛应用于多个领域，如生物分析、化学分析、材料科学、分子结构分析以及金属物相组成分析等。
特别是在分析多元有机物质的物相及含量时，X射线衍射物相定量分析技术能够更加准确地获取有机物质的组成结构及元素含量比例。
X射线衍射物相定量分析技术具有良好的灵敏度，可以准确测量物质中微量元素的含量，并可以精确地分析有机物质物质中多种元素的含量。
此外，X射线衍射物相定量分析技术还具有良好的适应能力，可以测量不同种类、不同形式的有机物质，从而满足不同分析要求。
X射线衍射物相定量分析技术的应用范围很广，并且在科学技术领域中发挥着重要作用，被广泛应用于药物产生、食品安全检测、精细化学品组成分析等方面。
另外，X射线衍射物相定量分析技术还可以用于工业产品的质量控制，帮助企业更好地建立质量控制体系，从而提高产品质量和生产效率。
X射线衍射物相定量分析技术可以为企业提供更为准确有效的定量分析服务，为产品的质量管理提供科学的后盾。
未来，X射线衍射物相定量分析技术将会持续被广泛应用在各个领域，以服务更多的企业及科研领域。
XRD物相与结构分析实验报告
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:钛矿和TiO2金红石。
3.定量分析4. 利用全谱拟合方法（WPPF)对谱图进行处理后, 得到TiO2锐钛矿的含量是50.1％, TiO2金红石的含量是49.9％。
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。
4XRD分析方法
4XRD分析方法X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）是一种常用的材料表征技术，可以用于确定晶体结构、结晶度、晶粒尺寸和晶格常数等信息。
下面将介绍四种常见的XRD分析方法。
1.物相分析：物相分析是XRD最常用的应用之一，用于确定样品中存在的晶体物相。
通过比较样品的衍射图谱与标准物质的衍射图谱，可以确定样品中的晶体结构和晶格常数。
物相分析可以用于确定无机和有机材料的晶体结构，以及确定金属、陶瓷、合金等材料中的晶体相。
2.晶体结构解析：晶体结构解析是通过XRD确定材料的三维晶体结构。
通过测量样品的衍射强度、角度和峰形等信息，利用逆空间充分约束的结构解析方法，可以确定晶体的原子位置、晶胞参数、晶体对称性和空间群等。
晶体结构解析对于理解材料的物理和化学性质具有重要意义，特别是在无机固体中。
3.晶体品质分析：晶体品质分析用于评估晶体样品的完整性、缺陷含量和纯度。
缺陷如滑移、堆垛错位等可以通过分析XRD图谱的峰型和峰宽来监测。
此外，晶格畸变和晶格常数的测量也可以作为评估晶体品质的指标。
晶体品质分析在材料研究和工程应用中具有重要意义，可以帮助确定材料的可行性、优化制备工艺。
4.相变分析：相变分析用于研究样品在不同温度、压力或化学环境下的结构变化。
通过测量样品在不同条件下的衍射图谱，可以确定材料的相变温度、晶体结构的变化以及相变机制。
相变分析对于理解材料的相互作用和调控材料的物性具有重要意义，特别是在合金材料、储氢材料和铁电压电材料等领域。
综上所述，XRD分析方法包括物相分析、晶体结构解析、晶体品质分析和相变分析等。
这些方法在材料科学和工程中具有广泛的应用，可以帮助研究人员了解材料的微观结构和性质，并指导新材料的设计和制备。
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关于物相的定量分析第一个问题：为什么不能做物相定量？样品往往不是单一物相,因此,人们总想了解其中某种相的含量。
人们的理解总是认为哪怕只是一种近似的结果,也比没有结果要好。
为了要说明定量分析的问题,我们还是了解一下,一张X射线衍射谱图中包含一些什么信息。
这些信息主要有三个方面,也是三个方面的应用：一是衍射峰的位置。
这方面的信息主要用于物相的鉴定、晶胞参数的精修、残余应力的测量。
二是衍射峰的峰高或者面积,我们称之为强度。
这方面的信息主要用于物相的含量、结晶度以及织构的计算。
三是衍射峰的形状,我们称为线形。
这方面的信息又包括两个方面,其一是衍射峰的宽度,我们可以用来计算亚晶尺寸的大小(常被称为晶粒大小)和微观应变的计算。
另一个则是线的形状,主要是指峰形是否对称,这方面用来计算位错、层错等。
不过,后者做的人少,研究也不是很完全,因此,应用不是很广泛。
从上面的了解,我们应当知道,不同的实验目的,实验的观察点不同,也就是强调的对象是不同的,如果仅仅为了鉴定物相,一个常规的实验条件就完全可以应付,如果要做晶胞的精修,则需要严格一些的实验条件。
如果要做定量分析,我们的强调点是峰的强度。
我们为什么能利用衍射谱来做物相的含量分析呢？其原理就是基于物相的含量W与该物相的衍射强度成正比。
可以简单地写成W=CI。
Ｗ是物相的质量分数,Ｉ是该物相的衍射强度。
Ｃ是一个系数,但不是一个常系数。
不过,在一定条件下它是一个常数。
遗憾的是,这个常数通常不能通过理论计算得出,而是需要通过实验来测量,每当实验条件改变(包括样品中的物相种类的改变、任一物相含量的改变、观察峰的改变、甚至于物相产地改变、所用辐射改变、晶粒尺寸改变……如此等等,不一而足)这个系数是变化的。
围绕如何想办法得到这个系数Ｃ,历代的大师和小师推导出了十几种具体的测量方法,而这些方法又是在某种环境下能使用在另一种环境下不能使用的。
每种方法的不同要求等于给实验方法本身加上了一把锁,使得人们不能真正好好地、简便地利用它。
这些方法主要包括两方面：一种是需要标样的,称为“有标法”。
也就是说,除了要测的样品,需要往样品中加入某种纯物质。
而这些个纯物质往往是不易求得的。
比如,某人在合成一种新物质,总是发现合成物中有各种各样的杂质,他希望计算一下不同条件下这种新物质的含量。
实验方法要求他提供这种新物质的纯样品。
而实际情况是,他如果得到了这种新物质的纯样品,也就是他合成成功的那一天,他还需要你来算个什么含量呢？再举个例子,一位包工头发现,建的房子老是倒了。
地基不行。
因为地基里有含量很高的蒙脱土,一下雨就膨胀,房子就会倒。
他需要了解这种土里的蒙脱土含量到底有多少,他便可以通过改性的办法来解决问题。
虽然,要得到蒙脱土的纯物质对某些人来说(一般实验室还是很难的)还是可以的,通过离心等一些方法可以得到。
但是,得到的纯物质也许与原样品中的该物质结构发生某些变化。
这样虽然得到了纯物质,但是,由于结构的变化,使Ｃ也变了。
计算出来的结果还是不准。
而且,当实验员告诉包工头,虽然我们可以做,但是一则计算结果可能不是很准确,二则经费需要很多时,包工头只能摇摇头,摆摆手,说声B-B了。
由于有标法很难用,因此有人就着手研究“无标法”了。
这些方法通过理论计算K,或者按某种方法直接比强度。
由于晶体结构的复杂性,理论计算Ｃ的可能性很小,目前实用的大概只有“钢中残留奥氏体的测量”(有国家标准)。
直接比强度法理论是可行的。
但是,也附加了很多种条件。
比如,要测的样品中有两个相,需要另外提供一个也含有这样两个相(多一个或少一个都不行),含量又不同于待测样的附加样品。
通过理论计算还是可以的。
比如还原Co 粉时,通常都同时存在两种结构的Co相。
如果刚好有一批这样的样品,就可能用这种方法来做含量计算,但是,老天保佑,千万别被氧化了,如果样品中还含有氧化钴,麻烦就来了。
当然,如果,样品中含有10个相,就得至少提供这样的10个样品。
想想,好不容易弄出一个样品来,还要另外去找9个相似的样品(都含有10个相同的相,而且含量不能相同),有可能吗？真不可能！说了这些困难,也就是为了告诉你一个事实,为什么一般实验室在做物相鉴定时说得头头是道,而你想测物相含量时,他只有两个字回答你：不做！第二个问题：变通的办法在哪里？为了得到计算公式里的系数,有人将系数分为两部分,一部分与样品无关,也与仪器无关的常系数。
另一部分则与样品及测量条件有关。
弄出来一个称为“K值法”东西。
具体方法是：如果要测量样品中的X相,则先用纯的X物质与纯刚玉(α Al2O3)按重量比1:1混合均匀,测量两者的衍射强度之比。
这个比值称为这个物相X的K值。
然后,在要测量的样品中加入一定量的刚玉粉(质量分数已知),再比这个加了“标样”的样品中待测相X与刚玉的衍射强度比。
就能算出X相的含量。
这里的麻烦是,为了要测X相的含量,必须得到X相的纯物质。
它的计算公式就是Ix/Is=KxWx/Ws。
这里的X是要测量含量的物相,S就是称之为标样的东西,也就是刚玉。
I,W分别指衍射强度和质量分数。
有人可能在想,要是事先知道物相的K值都知道该多好呀。
真的。
1975年,F.h.Chung就想到了这个问题,他提出：(1) 样品中的每一个物相都是晶体相(不含有非晶) (2) 样品中的每一个物相的K值都是已知的(3) 通过一个计算公式,一次图谱扫描,就能计算出样品中的每个物相的含量。
这个公式就是：Wx=Ix/[Kx•(I1/K1+I2/K2+……In/Kn)] 这里假定一个样品中存在n个相,其中任一相x的含量Wx 与x相的衍射强度成正比(分子)。
与它的K值成反比。
分母还有另一个组成部分,就是所有相的衍射强度除以自己的K值。
不知道你看懂了没有。
请你还原成一个公式。
从这个公式你看出什么来了？要计算一个物相的含量(质量分数)。
需要知道两组数据：(1)每一个物相的衍射强度,这倒不难,我们可以从衍射图上量出来。
(2)每一个物相的K值,这个Ｋ从何而来呢？这里的Ｋ值是这样一个定义：用某种纯物质Ｘ与α Al2O3按重量比1:1混合均匀,测量两者的衍射强度之比。
这里的“衍射强度”被定义为峰的高度(不是面积)。
这个比值称为X物相的K值。
这个K值只与物相结构有关,因此可以被写入PDF 卡片。
现在的电子版PDF卡片上有这样一个数据：I/Ic(RIR)=YYY。
因此,我们也称为RIR值。
I是卡片所列物相的最强线的峰高,而Ic是刚玉(α Al2O3,Corundum)最强线的峰高。
我们国家已经给出了这个方法的标准。
就是这么定义的。
这样一来,定量分析就变得如此简单！扫描一遍样品的衍射谱,从图上量出每个物相的衍射峰的峰高,再从PDF卡片上查出每个相的RIR值,就可以轻松地计算出全部物相的含量来。
真的,事实上,就是这么简单。
你自己就可以做。
再也不必求别人！。
这就是所谓的“绝热法”。
绝热的意思是不再需要标样,因为样品中每一个物相的K值都已经知道,不需要与样品外的世界打交道。
第三个问题：真的就这么简单吗？学过X射线衍射这门课的都知道(当然不是地球人都知道),上面所谓的“衍射强度”实际上的定义是积分强度。
从衍射图上看起来,就是衍射峰的面积。
这里定义K值时,却用了衍射峰的高度。
它们之间能通用吗？也许是通用的。
但有一个前提条件：所有物相、所有衍射峰的峰形完全相同！主要的是衍射峰的宽度要相同。
否则就会存在误差！因为,衍射峰的面积是高度乘以宽度。
仔细的人会发现,最简单的面积计算公式是：面积=峰高乘以半高宽。
所谓半高宽就是指衍射峰一半高度处的宽度(FWHM)。
有的人会发现,用这个方法,计算出来的结果误差较大。
这就是原因之一。
不同的物相,不同的衍射角,衍射峰的宽度是不相同的。
当然,如果样品中的物相晶粒都差不多,那么含量计算结果也差不多。
这里说的是差不多,不是说准确,因此,有人称之为“半定量”结果。
第四个问题：关于K值的问题影响K值的因素有很多。
除了定义上的因素外,还有这么一些问题是要考虑的：首先, 晶粒大小的影响。
比如,你在做的是纳米晶粒样品,也套用这个K值,误差会很大。
我曾试过一个物相不同晶粒的K 值,结果相差有多大,简直无法相象,真的差了10倍！这个10倍是要直接用于公式里的分母的。
结果会怎么样呢？其次,化学成份的影响。
很多物相都不能算做纯物相,比如某种合金的固溶体,某种蒙脱石。
虽然,他们的晶体结构大体上还是没有变化,但它的K值却变了。
据分析,不同成分的固溶体,比如Al中可以溶解一些其它元素如Zn,Mg等,不同固溶度下的Al固溶体的K值肯定是不同的。
对于合成样品,化学成分的微小差别也会影响K值。
不同地域的蒙脱石,其K值可以相差很大。
再次,颗粒度。
这里不是说晶粒度,而是说粉末的粒度。
也是影响因素之一。
影响K值的是晶体的结构,原子的占位与掺杂。
第五个问题：PDF卡片上有好多RIR值关于K值,还有一个很让人困惑的问题。
PDF卡片从1938年由J.D.Hanawalt开始发起制作,至今多少年没有算过,不过,今天已有多少卡片倒是大概知道,26万之余。
早期制作的卡片上没有RIR值,最近卡片上一般都标有这个数据。
但是,26万张卡片并非26种不同的物相。
实际的情况是,一种物相有多张不同的PDF卡片与之对应。
比如MgZn2这种物相,它只有一种结构,但是,对应的卡片有5张之多。
除2张早期的卡片上没有标RIR值外,另外3张上标有3个不同的RIR值。
这就是让人困惑的问题。
我该选哪张卡片上的数据呢？实际上,它们的差别不是很大,分别是3.41,3.43,3.52。
随便选哪一张上的数据,对计算结果影响都不是很大,因为,方法本身就是“半定量”的。
不过,我还是不能教唆大家随便。
我认为,我们把这3张卡片都找出来,查看3张卡片上的衍射线与我们实测的衍射线对应情况,对应得最好的,包括强度大小匹配和衍射角的对应,就是我们要找的。
至于为什么会出现这种情况。
还是因为它们的结构不同。
有的卡片数据是实测出来的。
有的人测得的数据可靠(卡片上标记为*),有的人测出来的不可靠,有的卡片是计算出来的(卡片上标记为C)。
各人用的计算方法或者测量工具不同,当然就会得到不同的结果。
也或者各人得到的物相途径不同,它们在结构上存在某些微小的差别,当然RIR值也会不同。
最后,说一句,你如果觉得PDF卡片上的RIR值不可靠,你完全可以自己来测RIR值。
假如你有纯样品的话。
你可以将其定义为衍射峰的面积之比,甚至可以定义为不用最强线的强度比,而选用次强或再次强线的强度之比(假如样品中物相的最强线有重叠时,要这么做)。
第六个问题：什么是物相的衍射强度？强度是什么？强度表示为每秒的计数(Count per second, cps)。
一个物相总是有多个衍射峰,而且由于衍射角不同、多重因子不同、结构因子不同等因素,一个物相的不同衍射峰的高度是不相同的,当然,衍射峰的面积也会不同。