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XRD究竟可以进行什么

发布时间:2021-10-28      点击次数:1066
  XRD通过对材料进行X射线衍射,分析其衍射图谱,获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。用于确定晶体结构。其中晶体结构导致入射X射线束衍射到许多特定方向。 通过测量这些衍射光束的角度和强度,晶体学家可以产生晶体内电子密度的三维图像。 根据该电子密度,可以确定晶体中原子的平均位置,以及它们的化学键和各种其他信息。
  1. XRD研究的是材料的体相还是表面相?
  XRD采用单色X射线为衍射源,一般可以穿透固体,从而验证其内部结构,因此XRD给出的是材料的体相结构信息。
  2. XRD是定性分析手段还是定量分析手段?
  XRD多以定性物相分析为主,但也可以进行定量分析。通过待测样品的X 射线衍射谱图与标准物质的X 射线衍射谱图进行对比,可以定性分析样品的物相组成;通过对样品衍射强度数据的分析计算,可以完成样品物相组成的定量分析.
  3. XRD进行定性分析时可以得到哪些有用信息?
  A. 根据XRD谱图信息,可以确定样品是无定型还是晶体:无定型样品为大包峰,没有精细谱峰结构;晶体则有丰富的谱线特征。把样品中*峰的强度和标准物质的进行对比,可以定性知道样品的结晶度。
  B. 通过与标准谱图进行对比,可以知道所测样品由哪些物相组成(XRD最主要的用途之一)。基本原理:晶态物质组成元素或基团如果不相同或其结构有差异,它们的衍射谱图在衍射峰数目、角度位置、相对强度以及衍射峰形上会显现出差异.
  C. 通过实测样品和标准谱图2θ值的差别,可以定性分析晶胞是否膨胀或者收缩的问题,因为XRD的峰位置可以确定晶胞的大小和形状。
  4. XRD可以用于定量分析哪些内容?
  A. 样品的平均晶粒尺寸,基本原理:当 X 射线入射到小晶体时,其衍射线条将变得弥散而宽化,晶体的晶粒越小, x 射线衍射谱带的宽化程度就越大。因此晶粒尺寸与XRD谱图半峰宽之间存在一定的关系, 即谢乐公式。
  B. 样品的相对结晶度:一般将*衍射峰积分所得的面积(As)当作计算结晶度的指标,与标准物质积分所得面积(Ag)进行比较,结晶度=As/Ag*100%。
  C. 物相含量的定量分析:主要有K值法也叫RIR方法和Rietveld全谱精修定量等。其中,RIR法的基本原理为1:1混合的某物质与刚玉(Al2O3),其*衍射峰的积分强度会有一个比值,该比值为RIR值。通过将该物质的积分强度/RIR 值总是可以换算成Al2O3的积分强度。对于一个混合物而言,物质中所有组分都按这种方法进行换算,最后可以通过归一法得到某一特定组分的百分含量。
  D. XRD还可以用于点阵常数的精密计算,残余应力计算等
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