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透过衍射把戏看物体实质——X射线衍射仪(XRD)使用介绍

时间: 2024-03-20 22:06:24 |   作者: 华体会竞猜

  X射线衍射技能是使用X射线在晶体、非晶体中衍射与散射效应,进行物相的定性和定量剖析、结构类型和不完整性剖析的技能;是对物质和资料的组成和原子级结构能够进行研讨和判定的根本手法。X射线衍射技能以其无损、无污染、方便、丈量精度高、能得到有关晶体完整性的很多信息等长处,大范围的使用于冶金,石油,化工,科研,航空航天,教育,资料出产等范畴。

  X射线的波长和晶体内部原子面之间的距离附近,大约在10-8~10-10cm之间,因而晶体可当作X射线的空间衍射光栅,即一束X射线照射到物体上时,遭到物体中原子的散射,每个原子都发生散射波,这些波相互干与,成果就发生衍射。

  衍射波叠加的成果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上削弱。剖析衍射成果,便可取得晶体结构。W.H.Bragg,W.L.Bragg在此根底上提出了作为晶体衍射根底的布拉格方程:2dsinθ=nλ。

  关于晶体资料,当待测晶体与入射束呈不同视点时,那些满意布拉格衍射的晶面就会被检测出来,体现在XRD图谱上便是具有不一样的衍射强度的衍射峰。关于非晶体资料,因为其结构不存在晶体结构中原子摆放的长程有序,只是在几个原子范围内存在着短程有序,故非晶体资料的XRD图谱为一些漫散射馒头峰。

  物相判定是指确认资料由哪些相组成和确认各组成相的含量,最重要的包括定性相剖析和定量相剖析。每种晶体因为其共同的结构都具有与之相对应的X射线衍射特征谱,这是X射线衍射物相剖析的依据。将待测样品的衍射图谱和各种已知单相规范物质的衍射图谱比照,然后确认物质的相组成。确认相组成后,依据各相衍射峰的强度正比于该组分含量(需要做吸收校对者在外),就可对各种组分进行定量剖析。

  点阵参数是物质的根本结构参数,任何一种晶体物质在必定状态下都有必定的点阵参数。测定点阵参数在研讨固态相变、确认固溶体类型、测定固溶体溶解度曲线、测定热线胀系数等方面都得到了使用。点阵参数的测定是经过X射线衍射线方位的测定而取得的,经过测定衍射把戏中每一条衍射线的方位均可得出一个点阵常数值。

  纳米资料的颗粒度与其功能严密相关。纳米资料因为颗粒细微,极易构成团粒,选用一般的粒度剖析仪往往会给出过错的数据。选用X射线衍射线线宽法(谢乐法)能够测定纳米粒子的均匀粒径。

  其间K为Scherrer常数、D为晶粒垂直于晶面方向的均匀厚度、B为实测样品衍射峰半高宽度或许积分宽度、θ为布拉格角、为X射线 Å,测定过程中选取多条低视点(2θ≤50°)X射线衍射线核算纳米粒子的均匀粒径。

  经过与石棉类规范衍射卡片(PDF卡片)进行比对,判定判别是不是含石棉类禁用物质。例如客户测验样品为PE泡棉,测验成果判定为石棉及其衍生矿藏阴性。