2025年XRD衍射实验报告 .pdfVIP

臣心一片磁针石，不指南方不肯休。——文天祥

化学化工学院材料化学专业实验报告

实验名称：XRD物相鉴定和图谱标定

年级：09级材料化学···2025-9-7

姓名：蔡鹏···202520252025096同组人：邹磊

预习部分

X衍射原理：

X射线在晶体中的衍射现象，实质上是大量的原子散射波互相干涉的结果。

晶体所产生的衍射花样都反映出晶体内部的原子分布规律。概括地讲，一个衍射花样的

特征，可以认为由两个方面的内容组成：

一方面是衍射线在空间的分布规律，（称之为衍射几何），衍射线的分布规律是晶胞的大

小、形状和位向决定

另一方面是衍射线束的强度,衍射线的强度则取决于原子的品种和它们在晶胞中的位

置。

X射线衍射理论所要解决的中心问题:在衍射现象与晶体结构之间建立起定性和定量

的关系。

布拉格方程：

2dSinn

根据布拉格方程，Sin不能大于1，因此：对衍射而言，n的最小值为1，所以在任何可

观测的衍射角下，产生衍射的条件为2d，这也就是说，能够被晶体衍射的电磁波的波长

必须小于参加反射的晶面中最大面间距的二倍，否则不能产生衍射现象。

若将布拉格方程中的n隐含在d中得到简化的布拉格方程：

dd

hklhkl



2Sin,令d

HKL

nn

则有：2dSin

HKL

把（hkl）晶面的n级反射看成为与（hkl）晶面平行、面间距为(nh,nk,nl)的晶面的一级反

射。面间距为dHKL的晶面并不一定是晶体中的原子面，而是为了简化布拉格方程所引入

的反射面，我们把这样的反射面称为干涉面。干涉面的面指数称为干涉指数。

应用现状

目前X射线衍射(包括散射)已经成为研究晶体物质和某些非晶态物质微观结构的有效

方法。在金属中的主要应用有以下方面：

物相分析是X射线衍射在金属中用得最多的方面，分定性分析和定量分析。前者把对

材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据相比较，确定材料中存在的物

相；后者则根据衍射花样的强度，确定材料中各相的含量。在研究性能和各相含量的关系和

检查材料的成分配比及随后的处理规程是否合理等方面都得到广泛应用。

精密测定点阵参数常用于相图的固态溶解度曲线的测定。溶解度的变化往往引起点阵

常数的变化；当达到溶解限后，溶质的继续增加引起新相的析出，不再引起点阵常数的变化。

这个转折点即为溶解限。另外点阵常数的精密测定可得到单位晶胞原子数，从而确定固溶体

类型；还可以计算出密度、膨胀系数等有用的物理常数。

穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟子》

取向分析包括测定单晶取向和多晶的结构（见择优取向）。测定硅钢片的取向就是一

例。另外，为研究金属的范性形变过程，如孪生、滑移、滑移面的转动等，也与取向的测定

有关。

晶粒（嵌镶块）大