多晶体的物相分析.pptVIP

第4章多晶体物相分析 一、X射线物相分析的基本原理与思路材料分析：化学成分分析： 如某一材料为Fe96.5%,C 0.4%,Ni1.8%或 SiO2 61%, Al2O3 21%,CaO 10% FeO 4%等。物相分析： 如一材料C，是由金刚石还是由石墨组成。 一个物相是由化学成分和晶体结构两部分所决定的。X射线的分析正是基于材料的晶体结构来测定物相的。 二、定性分析 1、标准物质的粉末衍射卡片物相的x射线衍射花样：德拜图底片和衍射图缺点：难以保存，难以进行比较。卡片：将衍射花样经过计算，换算成衍射线的面网间距d值和强度i，制成卡片进行保存 2：基本原理 多相分析的原理 晶体对x射线的衍射效应是取决于它的晶体结构的，不同种类的晶体将给出不同的衍射花样。假如一个样品内包含了几种不同的物相，则各个物相仍然保持各自特征的衍射花样不变。而整个样品的衍射花样则相当于它们的迭合。除非两物相衍射线刚好重迭在一起，二者一般之间不会产生干扰。这就为我们鉴别这些混合物样品中和各个物相提供了可能。关键是如何将这几套衍射线分开。这也是多相分析的难点所在。可以想象，一个样品中相的数目越多，重迭的可能性也越大。鉴别起来也越困难。实际上当一个样品中的相数多于3个以上时，就很难鉴别了。 三：PDF卡片介绍： 标准物质的粉末衍射卡片是由j. d. hanawalt 于1936年创立的。1964年由美国材料试验协会（amerian society for testing materials）接管，所以过去称为astm卡片或pdf卡片（powder diffraction file）。目前这套卡片由“国际粉末衍射标准联合会” （joint committee on powder diffraction standards）与美国材料试验协会、美国结晶学协会、英国物理研究所、美国全国腐蚀工程师协会等十个专业协会联合编纂，称jcpds卡片。它是国际上通用最为完备的x射线粉末衍射数据。至1985年出版了46000张卡片，并且在不断补充。jcpds卡片有两种方式：卡片和书 。 它由原来的印刷卡片发行改为目前的CD-ROM电子版本，而且以每年至少增加1000个以上衍射数据的速度不断扩充。截止到2006年PDF-2数据库共收集约186,107个化合物衍射数据, 新增11,408条试验和计算的形态。PDF-2/2006版提供新的用户-友好支持功能。 PDF-2/2006版： ICDD、FIZ和NIST合作产品，包含186,107条物质，其中无机物159,809，有机物28,610。必须购买配套的检索软件：DDView 或者 DDView + Sieve，以便将数据转化为可读形式、并具备检索/匹配的功能。 即前三条轮番作循环置换，后五条线的d值之顺序始终不变。这样每种物相在索引中会出现三次以提高被检索的机会。衍射线的表示：在索引中，每条线的相对强度写在其d值的右下角。在此，原来百分制的相对强度值用四舍五入的办法转换成十级制。其中10用“x”来代表。索引的排列： 各个项在索引中的编排次序，由列在每个项的第一、第二两个d值来决定。首先根据第一个d值的大小，把从用999.99到1.00a的d值分成51个区间，这就是所谓的哈氏组。 各个项就按本身的第一个d值归入相应的组。属于同一个组的所有各个项的排列的先后则以第二个d值的大小为准，按d值由大而小的顺序排列。当有两个或若干个项它们的第二个d值彼此相同时，则按第一个d值由大而小排列。若第一个d值也相同时。则由第三个d值的大小来确定。 分析方法：（1）获得衍射图后，测量衍射峰的2θ，计算出晶面间距d。并测量每条衍射线的峰高，以是最高的峰的强度作为100，计算出每条衍射峰的相对强度i／il。（2）根据待测相的衍射数据，得出三强线的晶面间距值d1、d2、d3（最好还应当适当地估计它们的误差）。（3）根据d1值，在数值索引中检索适当d组。 （4）在该组内，根据d2和d3找出与d1、d2、d3值符合较好的一些卡片。（5）若无适合的卡片，改变d1、d2、d3顺序，再按（2）-（4）方法进行查找。（6）把待测相的所有衍射线的 d值和i/il与卡片的数据进行对比，最后获得与实验数据一一吻合的卡片，卡片上所示物质即为待测相。 (9)应重视特征线。有些结构相似的物相，例如某些粘土矿物，以及许多多型晶体，它们的粉晶衍射数据相互间往往大同小异，只有当某几根线同时存在时，才能肯定它是某个物相。这些线就是所谓的特征线。对于这些物相的鉴定，必须充分重视特征线。 （10）固溶体的物相分析应该参照母相的PDF卡片进行分析。 直接比较法