3.X射线衍射案例.ppt

二、定量相分析 原理：多相混合物中某一相的X射线衍射强度，随该相相对含量的增加而增加，但并不成线性关系，而是曲线关系。如果我们事先通过实验测量或理论分析等办法确定了该关系曲线（定标曲线），就可以从实验测得的强度算出该相的含量。 定量分析－多相共存时，各组成相含量是多少。 3.5 X射线物相分析 常用的XRD定量分析方法 1、直接对比法——很少使用 2、外标法 3、内标法 4、K值法——较为简便 各种方法都是将待测相的某条衍射线的强度，与标准物质某条衍射线的强度相比而求解。 ｝ 经典方法 3.5 X射线物相分析 1、 外标法 外标法是采用对比试样中某一物相的某一衍射线和该物相纯相（外标物质）的同一条衍射线强度而获得样品中该相的含量。 外标法，原则上只适于含两相物质系统的含量测试。 3.5 X射线物相分析 定标曲线： 在固定实验条件下，制备一些待测相含量已知的标准试样，测出Ij / (Ij) 0与该相含量W的关系曲线。 wj Ij/(Ij)0 曲线1：石英－氧化铍 曲线2：石英－方石英 曲线3：石英－氯化钾 3.5 X射线物相分析 2、 内标法 对于多相混合物，由于各相的质量吸收系数不相同，故需要往试样中加入某种标准物质（称为内标物质）来帮助分析，故称内标法。 通常采用配制一系列的标样，即用纯 j 相与掺入物相 S 配制成不同的重量分数的标样，用X射线衍射仪测定。已知不同含量 的 Ij / IS，作出定标曲线，然后再进行未知试样中j相的测定 。 3.5 X射线物相分析 上图为石英定量分析的定标曲线，以萤石为内标物相。对于掺入的内标物，通常要求物理、化学稳定性高，其特征线与待测j相及其它物相衍射线无干扰。 3.5 X射线物相分析 3、X射线物相定量分析过程（1）物相鉴定（2）选择标样（3）进行定标曲线的测定（4）测定试样中衍射线的强度。（5）用所测定的数据，按各自的方法计算出待检物  相的质量分数Xj。 3.5 X射线物相分析 思考题1、X射线粉末衍射仪的主要组成部件及功能。2、粉末衍射的原理。3、X射线衍射定性相分析的基本原理。4、X射线衍射定性相分析时的注意事项。 3.5 X射线物相分析 1.晶胞参数测定（晶体）2.多型测定（晶体） 3.相变分析（无机非金属材料）4.固溶体（类质同像）组分测定5.结晶有序度测定（阳离子占位）6.薄膜结构分析(物相、结晶度等）7.金相分析（金属材料） 3.6 X射线衍射分析的其它应用 晶胞参数测定首先需要对衍射峰进行指标化 指标化：将射线衍射谱中的衍射峰与其代表的面网相对应的过程。  面网用晶面符号（hkl)表示 晶胞参数的测定 等轴晶系：只选一个面网即可四方晶系：需要选择两条衍射线斜方晶系：需要选择三条衍射线单斜晶系：需要选择四条衍射线三方、六方晶系：需要选择两条衍射线三斜晶系有六个变量，需要选择六条衍射线，公式较为复杂，不作要求 不同晶系的指标化公式为： * 不同 测角仪由两个同轴转盘G，H构成，小转盘H中心装有样品支架，大转盘G支架（摇臂）上装有辐射探测器D及前端接收狭缝RS。X射线源S固定在仪器支架上，它与接收狭缝RS均位于以O为圆心的圆周上，此圆称为衍射仪 圆，一般半径是185mm。当试样围绕轴O转动时，接收狭缝和探测器则以试样转动速度绕O轴转动，转动角可由转动角度读数器或控制仪上读出。 2、 粉末衍射仪的光学布置及原理 3、 粉末衍射仪常见相分析测试图谱（石英） a. 连续扫描 连续扫描就是让试样和探测器作匀速圆周运动，在转动过程中同时将探测器依次所接收到的各晶面衍射信号输入到记录系统或数据处理系统，从而获得的衍射图谱。快速、方便，非常适合于大量的日常物相分析工作。但有滞后、平滑效应。 三、 粉末衍射仪的工作方式 b.步进扫描 步进扫描又称阶梯扫描。步进扫描工作是不连续的，试样每转动一定的角度Δθ即停止，在这期间，探测器等后续设备开始工作，并以定标器记录测定在此期间内衍射线的总计数，然后试样转动一定角度，重复测量，输出结果。无滞后、平滑效应，峰位准确。 水泥熟料中C3A的X射线衍射谱 四、 衍射线峰位的确定 常用方法： (a) 峰顶法 (b) 切线法 (c) 半高宽中点法 (d) 7/8高度法 (e) 中点连线法 (f) 抛物线拟合法 五、 样品制备 被测试样制备良好，才能获得正确良好的衍射信息。 对于粉末样品，通常要求其颗粒平均粒径控制在5μm左右，亦即通过320目的筛子，而