x射线衍射 5.ppt

微晶粒尺寸的测定 　　 微晶是指尺度在10-5~10-7cm的相干散射区，这种尺度足以引起可观测的衍射线宽化。 　利用微晶相干散射导致衍射宽化的原理，Scherre导出了微晶宽化表达式及其使用条件： 式中βhkl为衍射线(分离Ka2后)的半高宽： 　 N为某一微晶（hkl）面列的层数， d为面间距，Dhkl=Ndhkl，为垂直于反射面（hkl）的晶粒平均尺度。Scherrer公式的适用范围为Dhkl 在3~200nm。 复习第二章所学的内容 1.X射线多晶衍射测量原理和方法（德拜法、衍射仪法） 2.德拜法仪器结构、胶片安装方法及德拜法衍射花样标定 3.X射线衍射仪基本结构（X射线发生器、衍射测角仪、探测器、计数电路、控制操作系统） 4. X射线衍射物相分析（基本原理、衍射图谱、PDF卡、字母数字索引、物相定性分析过程及注意点。） 5.X射线衍射物相定量分析（基本原理、主要定量分析方法） 单线条法、内标法、k值法、参比强度法及直接对比法 举例 Ca C O * 第一 定性分析 衍射花样 衍射图谱 * 归纳起来 * * 分别讲述符号的含义 * 2.2 X射线物相分析 X射线物相分析 物相是物质中具有特定的物理化学性质的相。包括纯元素、化合物和固溶体 物相分析包括定性分析和定量分析 定性分析：确定材料由哪些相组成 定量分析：确定各组成相的含量 材料由哪些元素组成的分析工作可以通过化学分析、光谱分析、X射线荧光分析、电子探针等方法来实现。 物质相分析却需由x射线衍射来完成。 X射线物相定性分析原理 X射线物相分析是以晶体结构为基础，通过比较晶体衍射花样来进行分析的。 对于晶体物质中来说，各种物质都有自己特定的结构参数（点阵类型、晶胞大小、晶胞中原子或分子的数目、位置等），结构参数不同则X射线衍射花样也就各不相同，所以通过比较X射线衍射花样可区分出不同的物质。 当多种物质同时衍射时，其衍射花样也是各种物质自身衍射花样的机械叠加。它们互不干扰，相互独立，逐一比较就可以在重叠的衍射花样中剥离出各自的衍射花样，分析标定后即可鉴别出各自物相。 目的:判定物质中的物相组成 粉末晶体X射线物相定性分析是根据晶体对X射线的衍射特征即衍射线的方向及强度来达到鉴定结晶物质的目的 依据：1）结晶物质有自己独特的衍射花样（d 和θ和 I）;2）多种结晶状物质混合或共生的衍射花样也只是简单叠加，互不干扰，相互独立。 原理： 将实验测定的衍射花样与已知标准物质的衍射花样比较，从而判定未知物相。 X射线物相定性分析原理 衍射仪所能进行的工作 峰位 面间距d → 定性分析 点阵参数 d漂移 → 残余应力 固溶体分析 半高宽 结晶性 微晶尺寸 晶格点阵 非晶质的积分强度 结晶质的积分强度 定量分析 结晶化度 角度（2θ） 强度 判定有无谱峰—晶态、非晶态 样品方位与强度变化: 单晶定向； 多晶择优取向 衍射线峰位的确定及衍射线积分强度的测量 a.衍射线峰位确定 图形法、曲线近似法和重心法 图形法：峰顶法 切线法 半高宽中点法 7/8高度法 中点连线法 1. 物相标准衍射图谱（花样）的获取： 1) 1938年，哈那瓦特（J.D.Hanawalt）等开始收集并摄取各种已知物质的衍射花样，并将这些衍射数据进行科学分析整理，并分类。 2) 1942年，美国材料试验协会(ASTM)整理出版了最早的一套晶体物质衍射数据标准卡，共计1300张，称之为ASTM卡 3) 1969年，组建了名为“粉末衍射标准联合委员会”（The Joint Committee on Powder Diffraction Standards），简称JCPDS的国际组织，专门负责收集、校订各种物质的衍射数据，并将这些数据统一分类和编号，编制成卡片出版。这些卡片，即被称为PDF卡（The Powder Diffraction File），有时也称其为JCPDS卡片。目前，这些PDF卡已有好几万张之多，而且，为便于查找，还出版了集中检索手册。 4) 1978年，JCPDS进一步与国际衍射资料中心(ICDD) 联合出版PDF卡。  5) 至今PDF-4 2009共包含数据约63万组，其中无机材料共约29万组 。 PDF卡片 d 1a 1b 1c 1d 7 8 I/I1 2a 2b 2c 2d