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X射線衍射技術(shù)的原理和應(yīng)用介紹

更新日期: 2022-10-17
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X射線衍射技術(shù)(X-ray diffraction,XRD)是指通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行X射線衍射,分析其衍射圖譜,獲得材料的成分、材料內(nèi)部原子或分子的結(jié)構(gòu)或形態(tài)等信息的研究手段。工作原理:將單色X射線照到晶體樣品上,若其中一個(gè)晶粒的一組晶面取向和入射X射線夾角為θ時(shí),滿足衍射條件,則在衍射角2θ處產(chǎn)生衍射。樣品中有多個(gè)晶粒并滿足衍射。通過(guò)使用X射線衍射儀的探測(cè)器以一定的角度繞樣品旋轉(zhuǎn),接收到粉晶中不同網(wǎng)面、不同取向的全部衍射線,獲得相應(yīng)的衍射圖譜。

X射線衍射技術(shù)應(yīng)用:

(1)當(dāng)材料由多種結(jié)晶成分組成,需區(qū)分各成分所占比例,可使用XRD物相鑒定功能,分析各結(jié)晶相的比例。

(2)很多材料的性能由結(jié)晶程度決定,可使用XRD結(jié)晶度分析,確定材料的結(jié)晶程度。

(3)新材料開發(fā)需要充分了解材料的晶格參數(shù),使用XRD可快捷測(cè)試出點(diǎn)陣參數(shù),為新材料開發(fā)應(yīng)用提供性能驗(yàn)證指標(biāo)。

(4)產(chǎn)品在使用過(guò)程中出現(xiàn)斷裂、變形等失效現(xiàn)象,可能涉及微觀應(yīng)力方面影響,使用XRD可以快捷測(cè)定微觀應(yīng)力。

(5)納米材料由于顆粒細(xì)小,極易形成團(tuán)粒,采用通常的粒度分析儀往往會(huì)給出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。采用X射線衍射線線寬法(謝樂法)可以測(cè)定納米粒子的平均粒徑。

 

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