【摘要】 XRD常用于测试金属、非金属、无机材料和有一定结晶的高分子材料的物相分析。
2.1 工作原理
XRD是一种利用X射线在晶体材料中的衍射效应来分析材料结构的技术。每种晶体材料都有其特定的结构参数,包括晶格类型、晶面间距和其他参数。不同的结构参数导致不同的X射线衍射图案。因此,可以通过测量衍射图案中的衍射角位置(峰值位置)来进行化合物的定性分析,并且可以通过测量谱线的积分强度(峰值强度)来进行定量分析。
2.2 测试对象
XRD常用于测试金属、非金属、无机材料和有一定结晶的高分子材料的物相分析。在样品测试形态上,一般为干燥的粉末,块体或者薄膜结构。
2.3 技术特点
常规测试中,XRD更多地被用于对材料进行物相定性分析,而对于物相结构的定量分析而言,XRD一般只能检测样品含量在1%以上的物相,准确度一般为1%的数量级。
需要注意的是,XRD不能通过直接测量衍射峰的面积来求物相的含量。因为对于XRD图谱而言,其测定的衍射强度是经过试样吸收之后表现出来的,这意味着衍射强度还与吸收系数有关,而吸收系数又依赖于物相浓度。所以要测某个物相的含量,首先必须明确衍射强度、物相含量和吸收系数之间的关系。
常规定量分析方法有:外标法、内标法、K值法、直接对比法、绝热法等。目前,做物相定量分析可以利用Reitveld结构精修的办法进行数学处理得出各物相的具体含量。一般不用XRD来分析体相元素含量,通常是用它来分析不同结构的含量。与其他技术相比,XRD可以用来区分具有相同元素但不同物相的物质,如锐钛矿TiO2和金红石TiO2。
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