1儀器的外观.pptVIP

1仪器的外观;当今分析研究对晶体微观结构的分析越来越多，运用的方法也是越来越多，而其中的x射线衍射也被越来越多的应用。这次我要对x射线衍射中粉末衍射的应用进行介绍。; 粉末衍射的应用有物相分析、晶胞参数精确测定及其应用以及衍射线强度分布数据的应用，我就对其中的晶胞参数精确测定进行讲解。 ;新型粉末衍射仪 ;X射线发生器 ;X射线强度测量系统; 衍射角的测量误差Δθ与d值误差Δd的关系微分bragg方程可以得到:;下表是当Δθ = 0.01°时，对于不同衍射角的晶面所引入的d值测定的相对误差Δd/d :;当Δd/d = 0.001时，不同衍射角的衍射线的位移2Δθ：;衍射角测定中的系统误差： 衍射角测定中的系统误差有几方面的来源：一是物理因素带来的，如X射线折射的影响，波长色散的影响等；二是测量方法的几何因素产生的。用Debye相机进行精确测定时，仪器方法的几何因素如半经误差，底片收缩，样品偏心，以及样品的吸收等都能引入显著的系统误差，在此不作详细叙述 ;精确测定晶胞参数的方法 ;3精确晶胞参数数据的应用 ;谢谢观赏!;固溶体也就是固态溶液，它是指在固态条件下，在一种组分内溶解其他的组分，由组成的呈单一物象的均匀固体，也就是说，固溶液是由两个或两个以上的物质组成的。其中含量较高的可以看做是溶剂，其他的看作是溶质，固溶体就是由溶质均匀地“溶解”在固体溶剂后形成的，固体溶剂大多是晶体。其中，二元金属固溶剂是最简单的合金也是最简单的固溶体。; 根据溶质质点在溶剂中所占的位置不同，可将固溶体分为填隙式、置换式和缺位式。可想而知，填隙式就是指溶质的原子只填充于溶剂晶格的原子间的空隙，此类的固溶体不多，多数是过度原子空隙里包含C,B,N和H等生成间隙物相。置换式是溶质的原子代替了部分溶剂晶格中的相应原子并占有其配位的位置而形成的固溶体，如矿石和离子化合物中广泛的各种混晶，其成分成分可以可连续变化，从而组成同类同相系列。缺位式也较为少见，这类固溶体中并不是每个结构位置都有质点占据，而是有空位存在着。 ; 固溶体类型的确定主要是依据实验计算的晶胞内所含原子的总质量。从实验测量的晶胞参数和密度便可以计算得到的晶胞的总质量；从晶胞的总质量和固溶体的元素重量可以计算得单位晶胞中的各种原子或离子的数目；从而可以得知是否与结构位置的数目相当。这和以前无机中学过的晶胞的计算的原理基本是一样的。;例如： 一种奥氏体为例，其元素重量组成为：Fe％ = 86.5％，Mn％ = 12.1%，C％ = 1.34%，结构为面心立方，a0 = 3.631埃，密度测值ρ= 7.83克／厘米。 则：晶胞的总质量m=ρ*（a0）3=7.83*3.6313*10-24克 根据重量组成计算可得到一个晶胞内各种原子的数目n如下： N=m*N*Fe%/Fe=m*N*86.56%/55.85=3.5 n = m×N×Mn%／Mn = m×N×12.10%／54.93 = 0.5 n = m×N×C%／C = m×N×1.34%／12 = 0.25 所以 在一个晶胞中的各种原子的总数为4.25，Fe和Mn原子有相近的半径，其原子数目之和正好为4，占据了全部的结构位置，所以碳原子只能处于它们的间隙空间中，从碳的原子半径考虑这是可能的。;2.固溶体成分的测定;这是一个矿物学中的例子。 在矿物晶体中，类质同象现象十分普遍，从固溶体的观点看来，类质同象混晶就是置换式固溶体。现在已经积累了较丰富的各种矿物类质同象系列的成分与结构关系的实验曲线或公式。对于对称度较高的等轴晶系和部分中级晶系的晶体，大多直接采用晶胞参数，因为它可以根据较多的衍射线来求得尽可能精确的数值；对于低级晶系和部分中级晶系的晶体往往用某一特定衍射线的d值来进行测定，因为单测定一个d值较测定其晶胞参数简单，而且某些d值随成分的改变更为显著。;天然生成的闪锌矿（立方的β- ZnS）大都含有作为同晶置换的铁，成分中的FeS的含量增多时a0会相应增大，其中的关系式为 a0 = 5.4093＋0.0005637x - 0.000004107x2 式中x为FeS的摩尔百分含量，按此关系可以用X射线精确测定a0从而求得闪锌矿中FeS的含量。;用固溶体的结构参数随成分连续变化关系的原理，可以进行固溶度的测定，例如可以精确测定合金体系相图从单相区到两相区的相应界. ;这里以二元合金体系为例。假定我们要测定某二元合金体系如1图，当B含量较少时为单相区，该相是B在A中的固溶体；当B逐渐增加，在温度T时含量大于P点时出现新相C。可以想象，随着B含量的增加，开始时衍射图只有晶体A的衍射线，达到P点处C相的线条才出现，但此时C相含量很少，它的衍射线强度很弱，很难测准P点的横坐标。然而我们可以通过测定A相固溶体