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类型材料化学课件:2-X射线衍射分析2(1).pptx

  • 上传人(卖家):罗嗣辉
  • 文档编号:2088527
  • 上传时间:2022-02-14
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    关 键  词:
    材料 化学课件 射线 衍射 分析
    资源描述:

    1、1KMgF3的结构分析 从表14中知, 由sin2之比值可以确定 KMgF3 为简单立方格子,可计算出晶格常数 a = 3.937 。可以查得三种离子半径分别为 rK+ 1.33 ,rF- = 1.36 ,rMg2+ = 0.78 。这样,这三种球形离子所占的体积表表14线条线条hklN= h2+k2+l2sin2 计算强度计算强度 实验强度实验强度(1) (2)100 1 0.0080 1 59 01 110 2 0.0157 74 74622 111 3 0.0238 73 27 623 200 4 0.0317 100 100100210 5 0.0394 1 10 04 211 6 0

    2、.0472 32 32225 220 8 0.0632 57 5737300,221 9 0.0719 0.1 7 06 310 10 0.1778 14 1477 311 11 0.0874 19 3478 222 12 0.0949 15 157320 13 0.103 0.07 4 0222222sin()4hkla2V = ( 0.783 + 1.333 + 3 1.363 ) = 44(3)格子体积为 (3.973)3 = 62 3。而在球的堆积时还要留一些空隙,这样一个晶胞内只能容纳一个式量的KMgF3。 把重复数为 3 的F放在棱之中点后,对于重复数为 1 的位置,体心和角顶,有

    3、两种情况: K+ 在体心、Mg2+ 在角顶,或者相反。从表14中可知,100 线条未出现。我们来看一下在两种 K+,Mg2+分布下F100 的值。43KMgF3的结构分析3当Mg2+ 在角顶(0 0 0),K+ 在体心( )时, Fhkl = fMg2+ + fK+ei( h+k+l ) + fF- (eih + eik + eil ) ,F100 = fMg2+ - fK+ + fF 10 - 18 + 10 = 2 而当K+在角顶,Mg2+ 在体心时, F100 = fK+ - fMg2+ + fF 18 -10 + 10 = 18, 此时衍射较强,但实际并非如此。因此只能是K+ 在体心,

    4、Mg2+ 在角顶。2()1jijnihxkylzhkljjFf e1 1 12 2 2 4三、获得晶体衍射花样的基本方法-粉末法 当波长一定的当波长一定的X射线照射多晶体样品时,由于样品射线照射多晶体样品时,由于样品中有无数个晶体,且每个晶体的取向是不同,总中有无数个晶体,且每个晶体的取向是不同,总可以找到一些晶粒中的某个面网,它与可以找到一些晶粒中的某个面网,它与X射线的夹射线的夹角恰好满足布拉格方程,而产生衍射。角恰好满足布拉格方程,而产生衍射。粉末衍射仪的基本构造:粉末衍射仪的基本构造: X射线发生器射线发生器 衍射测角仪衍射测角仪 辐射探测器辐射探测器 测量电路测量电路 计算机系统计算

    5、机系统X光管样品台探测器四、四、X 射线衍射分析射线衍射分析 物相分析物相分析 定量分析定量分析 晶胞参数的精确测定晶胞参数的精确测定 晶粒尺寸和点阵畸变的测定晶粒尺寸和点阵畸变的测定 介孔材料、长周期材料的低角度区衍射介孔材料、长周期材料的低角度区衍射 薄膜的物相鉴定及取向测定薄膜的物相鉴定及取向测定 薄膜的反射率、厚度、密度及界面粗糙度测薄膜的反射率、厚度、密度及界面粗糙度测定定1. 物相分析步骤物相分析步骤 获得衍射花样获得衍射花样 计算计算d 和和 I/I1值值 检索检索 PDF 卡片卡片 最后判定最后判定 物相定性相分析原理物相定性相分析原理每一种结晶物质都有自己独特的化学组成和晶体

    6、结构。每一种结晶物质都有自己独特的化学组成和晶体结构。没有任何两种结晶物质的晶胞大小、质点种类和质点没有任何两种结晶物质的晶胞大小、质点种类和质点在晶胞中的排列方式是完全一致的在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此,。因此,当当 X 射线射线通过晶体时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花通过晶体时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样样,它们的特征可以用,它们的特征可以用各个反射面的晶面间距值各个反射面的晶面间距值d 和和反射线的相对强度反射线的相对强度I /I1 来表征来表征。9衍射花样的特征用各反射面的晶面间距d 和反射线的相对强度I /I1 表征。面心立方晶体, sin21: sin22:

    7、 sin2 3: : sin2k = 3 : 4 : 8 : 11 : 12 : 16 : 19,相应衍射面的指标为111,200,220,311,222,400 。面间距面间距 d 与晶胞的形状和大小有关,相对强度与晶胞的形状和大小有关,相对强度 I/I1 则与质点的则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关,种类及其在晶胞中的位置有关,任何一种结晶物质的衍射数任何一种结晶物质的衍射数据据 d 和和I/I1,是其晶体结构的必然反映,即使该物质存在于混,是其晶体结构的必然反映,即使该物质存在于混合物中,它的衍射数据合物中,它的衍射数据 d 和和 I/I1 也不会改变也不会改变,因而可以根据它,因而可

    8、以根据它们来鉴定结晶物质的物相。们来鉴定结晶物质的物相。1020304050607080010002000300040005000600070008000 Na2Ta2O6NaTaO3和Na2Ta2O6混晶Intensity2NaTaO3 定性的方法就是将从未知样品中所得到的衍射数据定性的方法就是将从未知样品中所得到的衍射数据 (或图谱或图谱) 与标准多晶体与标准多晶体X射线衍射花样射线衍射花样 (或图谱或图谱) 进行对比,进行对比,就像根据指纹来鉴别人一样,如果二者能够吻合,就表明就像根据指纹来鉴别人一样,如果二者能够吻合,就表明该样品与该标准物质是同一种物质,从而便可做出鉴定。该样品与该标

    9、准物质是同一种物质,从而便可做出鉴定。1201020304050607080900100020003000400050006000Intensity/a.u.2/degreeJCPDS粉末衍射卡片粉末衍射卡片(PDF) 定性相分析的基本方法就是定性相分析的基本方法就是将未知物的衍将未知物的衍射花样与已知物质花样的射花样与已知物质花样的 d、I / I1值对照值对照。为。为了使这一方法切实可行,就必须掌握大量已知了使这一方法切实可行,就必须掌握大量已知结晶物质相的衍射花样。哈纳瓦尔特等人首先结晶物质相的衍射花样。哈纳瓦尔特等人首先进行了这一工作,后来美国材料试验学会等在进行了这一工作,后来美国材

    10、料试验学会等在 1942 年出版了第一组衍射数据卡片年出版了第一组衍射数据卡片 (ASTM卡卡片片) ,以后逐年增编。,以后逐年增编。1969 年建立了粉末衍射标准联合会这一国际组织年建立了粉末衍射标准联合会这一国际组织 (Joint Committee on Powder Diffraction Standards,JCPDS) ,在各国相应组织的合作下,编辑出版粉末,在各国相应组织的合作下,编辑出版粉末衍射卡片,现已出版了近衍射卡片,现已出版了近 50 组,包括有机及无机组,包括有机及无机物质卡片物质卡片 5 万余张。粉末衍射卡片的形式如图万余张。粉末衍射卡片的形式如图530所示,卡片的内

    11、容为:所示,卡片的内容为:(1)1a,1b,1c三数据为三条最强衍射线对应的面间距,1d为最大面间距;(2)2a,2b,2c,2d为上述各衍射线的相对强度,其中最强线的强度为100;(3)辐射光源波长滤波片相机直径所用仪器可测最大面间距测量相对强度的方法数据来源(4)晶系空间群晶胞边长轴率A=a0/b0 C=c0/b0轴角单位晶胞内“分子”数数据来源(5)光学性质折射率光学正负性光轴角密度熔点颜色数据来源(6)样品来源、制备方法、升华温度、分解温度等(7)物相名称(8)物相的化学式与数据可靠性可靠性高-良好-i一般-空白较差-O计算得到-C(9)全部衍射数据 1 1栏栏 1a1a、1b1b、1

    12、c1c,三格分别列出粉末衍射谱上最,三格分别列出粉末衍射谱上最强、次强、再次强三强线的面间距;强、次强、再次强三强线的面间距;1d 1d 格中是试样的格中是试样的最大面间距最大面间距( (均以均以nmnm为单位为单位) )。 2 2栏栏 列出上述各谱线的相对强度列出上述各谱线的相对强度(I/I(I/I1 1) ),以最强,以最强线的强度线的强度(I(I1 1) )为为100100。 3 3栏栏 本卡片数据的实验条件。本卡片数据的实验条件。RadRad,所用的,所用的X X射线射线特征谱;特征谱; ,波长;,波长;FilterFilter,滤波片或单色器,滤波片或单色器(mono)(mono);

    13、cut offcut off,所用设备能测到的最大面间距;,所用设备能测到的最大面间距;I/II/Il l,测量,测量相对强度的方法;相对强度的方法;DiaDia,照相机直径;,照相机直径;collcoll,光阑狭缝,光阑狭缝宽度。宽度。RefRef,本栏和,本栏和9 9栏中数据所用的参考文献。栏中数据所用的参考文献。 4 4栏栏 物质的晶体结构参数。物质的晶体结构参数。syssys,晶系;,晶系;S.G. S.G. ,空间群;空间群;a a0 0、b b0 0、c c0 0,点阵常数;,点阵常数;A= aA= a0 0 b b0 0 ,C= cC= c0 0b b0 0 , 、 、 ,晶轴间

    14、夹角;,晶轴间夹角;Z Z,单位晶胞中,单位晶胞中化学式单位的数目;对单元素物质是单位晶胞的原子化学式单位的数目;对单元素物质是单位晶胞的原子数,对化合物是指单位晶胞中的分子数;数,对化合物是指单位晶胞中的分子数;DxDx,用,用X X射线射线法测定的密度;法测定的密度;V V,单位晶胞的体积。,单位晶胞的体积。 5 5栏栏 物质的物理性质。物质的物理性质。 、n n 、 ,折射率;折射率;signsign,光学性质的正,光学性质的正(+)(+)或负或负( -)( -);2V2V,光轴,光轴间夹角;间夹角;D D,密度;,密度;mpmp,熔点;,熔点;colorcolor,颜色。,颜色。 6

    15、6栏栏 其他有关说明,如试样来源,化学成分,测其他有关说明,如试样来源,化学成分,测试温度,材料的热处理情况,卡片的代替情况等。试温度,材料的热处理情况,卡片的代替情况等。 7 7栏栏 试样的化学式及英文名称,化学式后面的数试样的化学式及英文名称,化学式后面的数字表示单位晶胞中的原子数,数字后的英文字母表示布字表示单位晶胞中的原子数,数字后的英文字母表示布拉菲点阵,各字母所代表的点阵是:拉菲点阵,各字母所代表的点阵是: C C 简单立方;简单立方;B B 一一 体心立方;体心立方;F F 一一 面心立方;面心立方;T T 一一 简单四方;简单四方;U U 一一 体心四方;体心四方;R R 一一

    16、 简单菱形;简单菱形;H H 一简单六方;一简单六方; O - O - 简单正交;简单正交;Q Q 一一 体心正交;体心正交;P P 一一 底心正交;底心正交;S S 一一 面心正交;面心正交;M M 一一 简单单斜;简单单斜;N N 一一 底底心单斜;心单斜;Z Z 一一 简单三斜。简单三斜。 8 8栏栏 试样物质的通用名称或矿物学名称,有机物试样物质的通用名称或矿物学名称,有机物则为结构式。右上角的则为结构式。右上角的“”号表示本卡片的数据有号表示本卡片的数据有高度可靠性;高度可靠性;“O O”号表示可靠性低;号表示可靠性低;“C C表示衍射数表示衍射数据来自计算;据来自计算;“i i”表

    17、示数据比无记号的卡片的数据质表示数据比无记号的卡片的数据质量要高,但不及有量要高,但不及有者。者。 9 9栏栏 晶面间距晶面间距(d)(d)、相对强度、相对强度(I/I(I/I1 1 :以最强线:以最强线的强度的强度 I I1 1 为为100)100)和衍射指数和衍射指数hklhkl值。值。 1010栏栏 卡片编号,短线前为组号,后为组内编号,卡片编号,短线前为组号,后为组内编号,卡片均按此号分组排列。卡片均按此号分组排列。 图图16(16(下一页下一页) )是是 Si Si 的标准的标准 JCPDS JCPDS 卡片的格式,卡片的格式,对照该卡片可以加深对上述对照该卡片可以加深对上述图图15

    18、15中内容的理解。中内容的理解。26粉末衍射卡片索引粉末衍射卡片索引 JCPDS JCPDS 卡片的数量是极大的,要想顺利地利用卡片的数量是极大的,要想顺利地利用卡片进行定性分析,必须查找索引,经检索后方能卡片进行定性分析,必须查找索引,经检索后方能取到需要的卡片。目前常用的索引有如下几种。取到需要的卡片。目前常用的索引有如下几种。 (1)哈纳瓦尔特哈纳瓦尔特 (Hanawalt) 索引索引 它是一种按它是一种按 d 值编排的数字索引。当被测物质的化学成分值编排的数字索引。当被测物质的化学成分完全不知道时,可用这种索引。完全不知道时,可用这种索引。此索引用此索引用 Hanawalt组合法编排组

    19、合法编排衍射数据。衍射数据。d d值值按按强度递减顺序强度递减顺序排成一行。排成一行。按照排在第一位的按照排在第一位的最强线的最强线的d值分成值分成51个区,例如个区,例如 9.998.00,7.996.00,5.995.00,4.994.60,等(单位为等(单位为 0.1nm),同一区内),同一区内按第二位的按第二位的 d 值自大至小排列。值自大至小排列。d 值下的脚标是以最强线的强值下的脚标是以最强线的强度为度为 10 时的相对强度,最强线的脚标为时的相对强度,最强线的脚标为“ x ”。在。在 d 值数列后值数列后面给出物质的化学式及面给出物质的化学式及 JCPDS 卡片的编号。卡片的编号

    20、。2.09x 2.559 1.608 3.488 1.375 1.745 2.384 1.403 A1203 10173d值值相对强度相对强度28有时由于试样制备及实验条件的差异,可能被测结晶物质有时由于试样制备及实验条件的差异,可能被测结晶物质相的最强线并不一定是相的最强线并不一定是 JCPDS 卡片中的最强线。在这种情卡片中的最强线。在这种情况下,如果每个被测结晶物质相在索引中只出现一次,就况下,如果每个被测结晶物质相在索引中只出现一次,就会给检索带来困难。为了减少由于强度测量值的差别所造会给检索带来困难。为了减少由于强度测量值的差别所造成的困难,一种物质可以多次在索引的不同部位上出现。成

    21、的困难,一种物质可以多次在索引的不同部位上出现。前四条衍射线强度之间的比较以前四条衍射线强度之间的比较以0.75为基准,有几条强线,就有几为基准,有几条强线,就有几种编排:种编排:当当I2/I10.75和和I3/I10.75和和I4/I10.75,按(,按(1、2),(),(2、1),(),(3、1)及()及(4、1)编排)编排2.09x 2.559 1.608 3.488 1.375 1.745 2.384 1.403 A1203 10173可有四种编排(1、2)2.09x 2.559 1.608 3.488 1.375 1.745 2.384 1.403 A1203 10173(2、1)2

    22、.559 2.09x 1.608 3.488 1.375 1.745 2.384 1.403 A1203 10173(3、1)1.608 2.09x 2.559 3.488 1.375 1.745 2.384 1.403 A1203 10173(4、1)3.488 2.09x 2.559 1.608 1.375 1.745 2.384 1.403 A1203 1017331 (2)Fink法数字索引法数字索引 它也是一种按它也是一种按 d 值编排的数字索引,但其编排原则与值编排的数字索引,但其编排原则与哈那瓦尔特有所不同。它主要是为强度失真的衍射花样哈那瓦尔特有所不同。它主要是为强度失真的衍射

    23、花样和具有择优取向的衍射花样设计的,和具有择优取向的衍射花样设计的,在鉴定未知混合物在鉴定未知混合物相时,它比使用哈那瓦尔特索引方便。相时,它比使用哈那瓦尔特索引方便。在在Fink法中,取四法中,取四强线作为检索对象,它更重要的特点是,强线作为检索对象,它更重要的特点是,同一物质中,同一物质中,d 值的排列是以值的排列是以 d 值大小为序的值大小为序的。2.973 2.53x 2.102 1.721 1.633 1.494 1.281 1.091 Fe304 196292.09x 2.559 1.608 3.488 1.375 1.745 2.384 1.403 A1203 10173Hana

    24、walt索引(按强度递减顺序排序)Fink索引328 根列入索引中的根列入索引中的四条衍射强线四条衍射强线,都有可能放在首,都有可能放在首位排列一次;改变首位线条的位排列一次;改变首位线条的 d 值时,整个数列值时,整个数列的循环顺序不变,假定的循环顺序不变,假定 d1、d2、d3 和和 d4 为为 4 条强条强线,则:线,则:dld2d3d4d5d6d7d8,d2d3d4d5d6d7d8d1 , d3d4d5d6d7d8d1d2等顺序在索引中出现等顺序在索引中出现4次。其样次。其样式如下所示式如下所示(以以 Fe304 为例为例):33 2.992.952.973 2.53x 2.102 1

    25、.721 1.633 1.494 1.281 1.091 (Fe304)56F 19629 2.572.512.53x 2.102 1.721 1.633 1.494 1.281 1.091 2.973 (Fe304)56F 19629 1.671.581.633 1.494 1.281 1.091 2.973 2.53x 2.102 1.721 (Fe304)56F 19629 1.571.481.494 1.281 1.091 2.973 2.53x 2.102 1.721 1.633 (Fe304)56F 19629 2.973 2.53x 2.102 1.721 1.633 1.494

    26、 1.281 1.091 Fe304 19629四条衍射强线,都有可能放在首位排列一次34物相定性分析方法物相定性分析方法 物相分析的基本方法就是将待定试样的衍射物相分析的基本方法就是将待定试样的衍射谱线与谱线与JCPDS卡片中的标准谱线(数据)对照。这卡片中的标准谱线(数据)对照。这里着重介绍在试样的化学成分未知的情况下,利里着重介绍在试样的化学成分未知的情况下,利用数字索引进行定性分析的步骤。用数字索引进行定性分析的步骤。未知被测试样 : 单相 衍射线 面间距 强度 No. d I/I1 1 4.258 21 2 3.343 100 3 2.455 7 4 2.279 6.9 5 2.12

    27、6 4 6 1.817 10 7 1.540 7.1 8 1.383 4.4 1、用用Fink索引,索引,选出前四强线:选出前四强线:4.258,3.343,1.817,1.540;X射线图谱,射线图谱,d值排列,由值排列,由大到小?大到小?2、以前四强线中任一强线排头,其余数据仍按原来、以前四强线中任一强线排头,其余数据仍按原来d值顺序接尾,值顺序接尾,排出四种编排:排出四种编排:4.258、3.343、2.455、2.279、2.126、1.817、1.540、1.3833.343、2.455、2.279、2.126、1.817、1.540、1.383、4.2581.817、1.540、1

    28、.383、4.258、3.343、2.455、2.279、2.1261.540、1.383、4.258、3.343、2.455、2.279、2.126、1.817如以第一种编排的第一个如以第一种编排的第一个d值值4.258查查4.29-4.10区,由其第二个区,由其第二个d值值3.343查组,再核对其他数据,可查到如下项目:查组,再核对其他数据,可查到如下项目:4.264 3.34x 2.461 2.281 2.131 1.821 1.542 1.381 -SiO2 5-4904.258、3.343、2.455、2.279、2.126、1.817、1.540、1.383标准值标准值实验值实验值

    29、对比可知该物相为对比可知该物相为-SiO2同理,在同理,在Fink索引的索引的3.39-3.32,1.85-1.78,1.57-1.48各区检索,可找各区检索,可找到以下三项:到以下三项:标准值:标准值:3.34x 2.461 2.281 2.131 1.821 1.542 1.381 4.264 -SiO2 5-4901.821 1.542 1.381 4.264 3.34x 2.461 2.2 81 2.131 -SiO2 5-4901.542 1.381 4.264 3.34x 2.461 2.281 2.131 1.821 -SiO2 5-490其余三种编排其余三种编排(实验值):(实

    30、验值):3.343、2.455、2.279、2.126、1.817、1.540、1.383、4.2581.817、1.540、1.383、4.258、3.343、2.455、2.279、2.1261.540、1.383、4.258、3.343、2.455、2.279、2.126、1.817 这些标准数据这些标准数据d值与实验数据值与实验数据d值误差符值误差符合合1%的要求,相对强度值虽有出入,但的要求,相对强度值虽有出入,但变化趋势基本相符,初步判断所测单相物质变化趋势基本相符,初步判断所测单相物质为为-SiO2。复合物相分析复合物相分析 复合试样的粉晶衍射花样由构成试样各相的衍复合试样的粉晶

    31、衍射花样由构成试样各相的衍射花样叠加而成射花样叠加而成,某相衍射线的位置不因其他相的某相衍射线的位置不因其他相的存在而改变存在而改变。若对样品一无所知。若对样品一无所知,则只能从实验数则只能从实验数据的两强组合,用据的两强组合,用Fink索引或索引或Hanawalt索引进行索引进行探查。探查。1020304050607080010002000300040005000600070008000 Na2Ta2O6NaTaO3和Na2Ta2O6混晶Intensity2NaTaO3复合试样的粉晶衍射花样由构成试样各相的衍射花样叠加而成,42线号 待测试样衍射数据 线号 待测试样衍射数据 43取三强线作为

    32、检索依据查找取三强线作为检索依据查找Hanawalt索引索引 在包含第一强线在包含第一强线 3.130的大区中,按的大区中,按 d 值顺序找值顺序找到的第二强线到的第二强线 3.244查组,发现查组,发现3.130与与3.244组合时,组合时,查不到与试样数据吻合的项,则说明测量谱中的查不到与试样数据吻合的项,则说明测量谱中的 3.244与与3.130不属同一结晶物质相,可将第三强线不属同一结晶物质相,可将第三强线1.917换到第二位查找,按上述方法可找出换到第二位查找,按上述方法可找出Si (8F) 条目条目的的 d 值与测量谱符合,按索引给出的编号值与测量谱符合,按索引给出的编号27140

    33、2取取出卡片,对照全谱,其符合情况见下表,得知出卡片,对照全谱,其符合情况见下表,得知 2、7、9、15、18、24 各线属各线属 Si 相;相;标准卡片上的数据标准卡片上的数据再将剩余的线条中的最强线 3.244nm 的强度作为 100,估算剩余线条的相对强度I/I1,取其中三强线按前述方法查对Hanawalt索引,得出其对应 Ti02 (6T) 相,测量谱线与卡片完全符合,无多余线条,至此定性完成,该未知粉末由 Si 和 Ti02 (金红石) 组成。(41)46定性分析定性分析数据表之一数据表之一线号线号 待测试样衍射数据待测试样衍射数据 Si(8F)27-1402 TiO2(金红石金红石

    34、)21-1276 d10-1/nm I/I1 d10-1/nm I/I1 d10-1/nm I/I1 1 3.244 66 3.250 100(100) 2 3.130 100 3.135 100 3 2.483 27 2.487 50(41) 4 2.296 4 2.297 8(6) 5 2.186 13 2.188 25(20) 6 2.052 4 2.054 10(6) 7 1.917 35 1.920 55 8 1.684 28 1.687 60(42) 9 1.635 19 1.637 30 10 1.621 12 1.624 20(18) 11 1.477 5 1.479 10(8

    35、) 12 1.452 4 1.453 10(6)标准卡片上的数据标准卡片上的数据47定性分析定性分析数据表之一(续)数据表之一(续)线号线号 待测试样衍射数据待测试样衍射数据 Si(8F)27-1402 TiO2(金红石金红石)21-1276 d10-1/nm I/I1 d10-1/nm I/I1 d10-1/nm I/I1 13 1.424 2 1.424 2(3) 14 1.357 14 1.359 20(21) 15 1.355 11 1.357 6 16 1.344 5 1.346 12(8) 17 1.304 2(0) 18 1.246 6 1.246 11 19 1.243 5 1

    36、.244 4(8) 20 1.201 2(0) 21 1.170 3 1.170 6(5) 22 1.148 3 1.148 4(5) 23 1.114 2(0) 24 1.108 7 1.109 1248 在实际的物相分析时,可能是三相或更多相在实际的物相分析时,可能是三相或更多相物质的混合物,其分析方法均如上述。物质的混合物,其分析方法均如上述。 在进行物相分析时应注意:在进行物相分析时应注意:d 值是鉴定物相值是鉴定物相的主要依据的主要依据,但由于试样及测试条件与标准状态,但由于试样及测试条件与标准状态的差异,所得的差异,所得 d 值一般有一定的偏差;因此,将值一般有一定的偏差;因此,将

    37、测量数据与卡片对照时,要允许测量数据与卡片对照时,要允许 d 值有差别,此值有差别,此偏差虽一般应小于偏差虽一般应小于 0.002nm。 当被测物相中含有固溶元素时,即当有掺杂离子进入被测物相的晶格时,差值可能较显著,这就有赖于测试者根据试样本身的情况加以判断。从实际工作的角度考虑,应尽可能提高 d 值的测量精度。50 衍射强度是对试样物理状态和实验条件很敏感的衍射强度是对试样物理状态和实验条件很敏感的因素,即使采用衍射仪获得较为准确的强度测量值,因素,即使采用衍射仪获得较为准确的强度测量值,也往往与卡片上的数据存在差异。当测试所用辐射波也往往与卡片上的数据存在差异。当测试所用辐射波长与卡片上

    38、的不同时,相对强度的差别更为明显。长与卡片上的不同时,相对强度的差别更为明显。所所以,在定性分析时,强度是较次要的指标以,在定性分析时,强度是较次要的指标。 不同物质相的衍射线条可能出现的重叠对强度都不同物质相的衍射线条可能出现的重叠对强度都有很明显的影响,分析时应注意这些问题。有很明显的影响,分析时应注意这些问题。51 X 射线衍射分析方法来鉴定物相有它的局限性,单从射线衍射分析方法来鉴定物相有它的局限性,单从 d 值和值和 I/II/I1 1 数据进行鉴别,有时会发生误判或漏判。数据进行鉴别,有时会发生误判或漏判。有些物有些物质的晶体结构相同,点阵参数相近,其衍射花样在允许的质的晶体结构相

    39、同,点阵参数相近,其衍射花样在允许的误差范围内可能与几张卡片相符,误差范围内可能与几张卡片相符,这时就需分析其化学成这时就需分析其化学成分,并结合试样来源、试样的工艺过程及热处理和其冷热分,并结合试样来源、试样的工艺过程及热处理和其冷热加工条件,根据材料科学方面的有关知识加工条件,根据材料科学方面的有关知识(如相图等如相图等),在满,在满足结果的合理性和可能性条件下,判定物相的组成。复杂足结果的合理性和可能性条件下,判定物相的组成。复杂物相物相 (如多相混合物如多相混合物) 的定性分析是十分冗长繁琐的工作。的定性分析是十分冗长繁琐的工作。52 自自 20 世纪世纪 60 年代中期以来,计算机在

    40、物相鉴别方面的年代中期以来,计算机在物相鉴别方面的应用获得很大发展。在国外有应用获得很大发展。在国外有 JohnsonVand 系统和系统和 Frevel 系系统,国内近年来也有许多单位引进此项技术,或对它进行改统,国内近年来也有许多单位引进此项技术,或对它进行改进和发展。计算机内可贮存全部或部分进和发展。计算机内可贮存全部或部分 JCPDS 卡片的内容,卡片的内容,检索时,将测量的数据输入与之对照,它可在数分钟之内输检索时,将测量的数据输入与之对照,它可在数分钟之内输出可能包含的物相,大大提高复杂物相的分析速度。但是,出可能包含的物相,大大提高复杂物相的分析速度。但是,计算机检索所起的作用主要是缩小了判别的范围,最后的鉴计算机检索所起的作用主要是缩小了判别的范围,最后的鉴定仍需具有材料科学知识的人来完成。定仍需具有材料科学知识的人来完成。

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