X射线衍射实验方法ppt课件.pptxVIP

－－各种扫描模式与应用;一、德拜法及德拜相机;;纯铝多晶体德拜像;相机是由一个带有盖子的不透光的金属筒形外壳、试样架、光阑和承光管等部分组成。

照相底片紧紧地附在相机盒内壁。

德拜相机直径为57.3mm或114.6mm。;;试样制备

底片安装;衍射花样的测量和计算;衍射花样的指标化;;通过德拜法我们可以得到哪些信息？;1.X射线发生器；

2.衍射测角仪；

3.辐射探测器；

4.测量电路；

5.控制操作和运行软件的电子计算机系统。

;制造衍射仪需要解决问题

X射线接受装置

相同晶面（hkl）聚焦;;高分辨衍射仪

（D8-Discovre型，Bruker公司1999年产品）

;测角仪是X射线的核心组成部分

试样台位于测角仪中心，试样台的中心轴ON与测角仪的中心轴(垂直图面)O垂直。

试样台既可以绕测角仪中心轴转动，又可以绕自身中心轴转动。

;光路布置：SG位于同一圆周上

测角仪台面：G位置可由可读盘读取

测量动作：θ－2θ联动;位于试样不同部位MNO，处平行于试样表面的(hkl)晶面可以把各自的反射线会聚到F点

沿测角仪圆移动的计数器只能逐个地对衍射线进行测量。

衍射仪应使试样与计数器转动的角速度保持1:2的速度比;;测角仪要求与Ｘ射线管的线焦斑联接使用，线焦斑的长边与测角仪中心轴平行。

采用狭缝光阑和梭拉光阑组成的联合光阑。

;1、正比计数器;;;连续扫描测量法;;仪器条件的准备

X射线光源条件

X射线掠出角大小的确定

;需把样品研磨成适合衍射实验用的粉末；然后，把样品粉末制成有一个十分平整平面的试片。整个过程以及之后安装试片、记录衍射谱图的整个过程，都不允许样品的组成及其物理化学性质有所变化。确保采样的代表性和样品成分的可靠性，衍射数据才有意义。

;细颗粒：0.01

中等颗粒：0.010.1

粗颗粒：0.11

十分粗：1

当晶粒尺寸小于1000埃时，衍射仪就可察觉衍射线的宽化;点阵常数的确定：

根据布拉格方程，测量衍射角度，根据X射线波长，计算出各个晶面间的距离，从而确定晶体的点阵常数。

材料密度的测定

根据X射线测试结果，计算出晶胞结构，结合晶面间距与原子量，计算出材料的密度。

;晶???在受到外部应力或者内部应力时晶面间距会有相应变化。

晶体所受应力可以分为：宏观应力引起的的晶体间应力，析晶、晶型转变等引起的晶体间应力，位错等引起的晶体内应力。

根据布拉格方程，测量衍射角度，根据X射线波长，计算出相应的晶面间的距离，再与该晶体在正常状态下的晶格常数进行比较，通过计算，得出晶体在该方向上所受应力。;固溶体分为

填隙式：是指溶质的原子只充填于溶剂晶格原子间的空隙中间而形成的固溶体，种类不多

置换式：多数是过渡元素原子空隙间包含C、B、N和H原子等生成的间隙物相。

缺位式。是指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位置而形成的固溶体。;晶粒尺寸的大小影响衍射峰的宽窄或面积，根据衍射峰的宽窄可以计算出晶粒的尺寸。适用范围1～100nm。

采用谢乐公式：L＝K·λ／（βCOSθ）

K－谢乐系数，用半高峰宽时，K＝0.89

用积分面积时，K＝1

λ－Kα入射波长

θ－掠射角

β－衍射峰半高宽;1.仪器宽化校正

采用校正物质：颗粒粒度在500目～300目之间，晶粒内无应力，一般选用粒径24～44微米α－SiO2作为标准物质，测量后的衍射峰半高宽b为仪器宽化。

1.如果曲线符合柯西型曲线，β＝B－b

如果曲线符合高斯型曲线，β＝(B2－b2)1/2

一般情况下，曲线符合高斯型曲线。;PDF衍射卡片

;实验样品中某物质的多少直接影响其对应的衍射强度，根据某物质的衍射强度，可以定量估算样品中该物质的含量。

内标法：在样品中掺入一定量的标准物质，其他物质的衍射线与标准物质衍射线相比较，计算该物质的含量。

外标法：实验样品中不掺入其他物质，测试结果与欲测定的物质的纯样品测试结果比较进行计算。

K值法：查取所测物质与标准物质的衍射强度比值进行计算。;根据样品中晶体含量大，衍射峰较强的特点，比较峰值的大小，来判断结晶程度。

1.欣克利法

一般选取110和111晶面进行对比，根据（A＋B）／At大小来判断结晶度

;衍射分析当中，如果晶体在空间随机分布，衍射强度的比值为理论值，如果晶体排列有一定规律，则在测试中某一晶面的衍射强度变大或变小，计算测试结果中各衍射峰的强度与PDF卡