[工程科技]2 矿物材料现代测试技术X射线分析6武汉理工大学.ppt

武汉理工大学资环学院 管俊芳 第一部分 X射线衍射分析 第五章. X射线结果分析 1 衍射结果（1） 1 衍射结果（2） 1 衍射结果（3） 2 精确测定晶胞参数（1） 2 精确测定晶胞参数（2） 2 精确测定晶胞参数（3） 2 精确测定晶胞参数（4） 2 精确测定晶胞参数（5） 3 物相鉴定（1） 3 物相鉴定（2） 3 物相鉴定：衍射卡片的内容 （3） 3 物相鉴定：衍射卡片的排列 （4） 3 物相鉴定：衍射卡片的排列 （5） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （6） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （7） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （8） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （9） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （10） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （11） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （12） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （13） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （14） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （15） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （15） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （16） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （17） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （18） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （19） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （20） 3 物相鉴定：衍射卡片的索引 （21） 3 物相鉴定：一些技术问题 （22） 3 物相鉴定：一些技术问题 （22） 作 业 第五章. X射线结果分析 Hanawalt （三强峰）：前三列黑体 Fink（八强峰）：黑体数字穿插其中 第五章. X射线结果分析 4)自动检索： 随着计算机技术的发展，自动检索系统已经形成并 逐步完善。 计算机自动检索的原理是：利用庞大的数据库，尽可能 地储存全部相分析卡片资料，然后将实验测得的衍射数 据输入计算机，根据成分、分子式、名称、或者三强线 原则，与计算机中所存数据一一对照，选出匹配的卡片， 然后用卡片数据与实测对比，一般就可给出确定的结果。 第五章. X射线结果分析 d比I/Io重要； 低角度的衍射线比高高角度的重要 原因（1）强度比较大 （2） 不同物质的峰重叠的几率小 3 混和物鉴定时，采用尝试法，即先找到一种物相的衍射（峰采用任意搭配组合）。然后用其卡片勾去其对应的峰后，再查找剩余的峰。 * * 1 衍射结果 2 精确测定晶胞参数 3 物相鉴定 对于照相方法： 一张德拜照片测量计算出的面网间距、强度 衍射方法：张衍射图谱及与图谱对 应的衍射数据表 第五章. X射线结果分析 理论上，每个面网的衍射都应该在一个严格的2θ角度，但实际上，衍射峰的形状都是有一定宽度的。 第五章. X射线结果分析 为什么衍射峰有一定宽度（为什么在偏离布拉格角的一个小范围内也有衍射强度）？ 在研究衍射方向时，是把晶体看作理想完整的，但实际晶体并非如此。既使一个小的单晶体也会有亚结构存在，他们是由许多位相差很小的亚晶块组成。另外，实际X射线也并非严格单色（具有一个狭长的波长范围），也不严格平行（或多或少有一定发散度），使得晶体中稍有位相差的各个亚晶块有机会满足衍射条件，在2θ±Δ2θ范围内发生衍射，从而使衍射强度并不严格位于布拉格角2θ处，而是有一定的角宽度。 第五章. X射线结果分析 精确测定晶胞参数可以了解物质结构的很多细微的变化信息，它可反映晶体内部成分、受力状态等的变化，可用于鉴别固溶体类型、测量固溶度、测定物质的真实密度等等。 晶胞参数来源于多个d值。 面网间距测定时的误差： 如不考虑各种客观因素的误差（机械误差、光源误差、样品制样误差等），只从几何方面分析。 根据布拉格方程 ? ＝ 2d sin ? 第五章. X射线结果分析 当其他误差都相似的情况下，则在高角度，d值的误差明显小于低角度的误差。（即面网间距越小，误差也越小） 第五章. X射线结果分析 数学推导： ? ＝ 2d sin ? （1） 求微分 ?? ＝ 2?d sin ? ＋ 2d cos? ?? （2） （2）/(1) ??/? = ?d/d + ctg? ?? 不考虑波长误差，则 ?d/d ＝ －ctg? ?? 当??90度，ctg??0， 若??恒定，则?越大，计算得出的d误差越小 第五章. X射线结果分析 因此在利用d计算晶胞参数时，要尽可能采用高角度的衍射线。对于对称比较高的晶系，可采用加权平均法得到晶胞参数。 如对于等轴晶系，实际得到一系列d值： d100, d110, d200, d210, d220, d222… 根据每个d皆可求得a：