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五章 物相分析及点阵参数精确测定 n 材料研究经常需要知道材料中包含几种结 晶物质或某种物质以何种结晶状态存在。 n 材料中的一种物质称为一个相，此类问题 称物相分析。 n 物相：试样中由各种元素形成的具有固定 结构的化合物。（包括单质元素和固溶 体） PDF created with pdfFactory Pro trial version n 任务：利用x-ray衍射方法，对材料中的物 相进行定性和定量分析，给出物相的组成和 含量。 n 例如：石英（SiO ），由Si和O组成。 2 存在状态：非晶态石英玻璃，石英晶体。 石英晶体变体：α、β、γ、石英、方石 英、鳞石英。 化学分析：只能分辨Si和O x-ray衍射物相分析：可一一分辨 PDF created with pdfFactory Pro trial version n 三石：化学组成Al O SiO ，其密度、莫来石转化 2 3 2 温度各不相同。 红柱石D = 3.1-3.3 g/cm3 T = 1350-1400℃ 蓝晶石D = 3.5-3.7 g/cm3 T = 1300-1350℃ 硅线石D = 3.1-3.2 g/cm3 T = 1500-1550℃ n 两种方法不能互相代替，但可互补，已知化学成 分可大大减轻物相分析的难度。 n 物相分析包括定性分析与定量分析两部分。 PDF created with pdfFactory Pro trial version 5.1 定性物相分析 n 目的： 判定物质中的物相组成。 n 原理： 结晶物质有特定的晶体结构，在一定波长 的x-ray照射下，有特定的衍射花样与之一 一对应的。 n 物质的x-ray衍射花样特征是分析物质相组 成的“指纹脚印”。 PDF created with pdfFactory Pro trial version 定性物相分析原理 n 试样中存在两种或两种以上的晶体物质， 每种物质所特有的衍射花样不变，多相试 样的衍射花样是由所含物质的衍射花样机 械叠加而成。 PDF created with pdfFactory Pro trial version 定性物相分析原理 n 衍射花样中各衍射线的位置 （2 θ）所确定 的晶面间距 （d），和衍射线的相对强度 （I/I ）分别取决于晶胞的形状、大小和晶 1 胞内原子的种类、数目及排列方式，这些都 是物质的固有特征。 n 任何结晶物质的衍射数据d和I/I 是其晶体 1 结构的必然反映。 n