X射線衍射儀在材料表征中的應(yīng)用原理
2022-01-19
X射線衍射儀是對(duì)物質(zhì)和材料的組成和原子級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和鑒定的基本手段，利用衍射原理，精確測(cè)定物質(zhì)的物相、織構(gòu)、平均晶粒尺寸、結(jié)晶、晶體缺陷參數(shù)及應(yīng)力，對(duì)物相進(jìn)行定性和定量分析。
儀器無破壞性、晶相與結(jié)構(gòu)取向的量化測(cè)量、對(duì)樣品制備簡(jiǎn)單，絕大部分樣品可在直接在大氣環(huán)境中進(jìn)行。因此被廣泛的應(yīng)用于汽車制造業(yè)、新材料、醫(yī)藥、半導(dǎo)體、顯示器、電子、工業(yè)產(chǎn)品、制藥、新能源等領(lǐng)域。可進(jìn)行普通樣品、液體樣品、納米材料、藥品、半導(dǎo)體、薄膜樣品測(cè)試。
X射線衍射儀原理：
將具有一定波長(zhǎng)的X射線照射到結(jié)晶性物質(zhì)上時(shí)，當(dāng)X射線的波長(zhǎng)和晶體內(nèi)部原子之間的間距相近時(shí)，受到物質(zhì)中原子或離子的散射，晶體機(jī)構(gòu)中每個(gè)原子都產(chǎn)生散射波，散射波之間會(huì)相互干涉，產(chǎn)生衍射，衍射波在某些方向上相位得到加強(qiáng)，從而顯示與結(jié)晶結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的*的衍射現(xiàn)象。
波長(zhǎng)λ可用已知的X射線衍射角測(cè)定，進(jìn)而求得面間隔，即結(jié)晶內(nèi)原子或離子的規(guī)則排列狀態(tài)。將求出的衍射X射線強(qiáng)度和面間隔與已知的表對(duì)照，即可確定試樣結(jié)晶的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，X射線衍射峰是由樣品各晶面族上在特定角度散射的X射線單色束通過結(jié)構(gòu)干涉而產(chǎn)生的，峰強(qiáng)度由晶面內(nèi)的原子排列來決定。
因此，X射線衍射儀給定材料的周期原子排列的特征圖譜，通過X射線粉末衍射數(shù)據(jù)庫(kù)的在線搜索功能能夠快速識(shí)別各種各樣的晶體樣品中的相。
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