【文章內(nèi)容簡介】 瓦爾德圖解來說明德拜衍射花樣的形成。10. 同一粉末相上背射區(qū)線條與透射區(qū)線條比較起來其θ較高還是較低？相應的d較大還是較??？既然多晶粉末的晶體取向是混亂的，為何有此必然的規(guī)律11. 衍射儀測量在人射光束、試樣形狀、試樣吸收以及衍射線記錄等方面與德拜法有何不同？12. 測角儀在采集衍射圖時，如果試樣表面轉(zhuǎn)到與入射線成30176。角，則計數(shù)管與人射線所成角度為多少？能產(chǎn)生衍射的晶面，與試樣的自由表面呈何種幾何關(guān)系？13. Cu Kα輻射（λ＝ nm）照射Ag（）樣品，測得第一衍射峰位置2θ=38176。，試求Ag的點陣常數(shù)。14. 試總結(jié)德拜法衍射花樣的背底來源，并提出一些防止和減少背底的措施。15. 圖題為某樣品德拜相（示意圖），攝照時未經(jīng)濾波。巳知2為同一晶面衍射線，4為另一晶面衍射線．試對此現(xiàn)象作出解釋．16. 粉未樣品顆粒過大或過小對德拜花樣影響如何？為什么？板狀多晶體樣品晶粒過大或過小對衍射峰形影響又如何？17. 試從入射光束、樣品形狀、成相原理（厄瓦爾德圖解）、衍射線記錄、衍射花樣、樣品吸收與衍射強度（公式）、衍射裝備及應用等方面比較衍射儀法與德拜法的異同點。18. 衍射儀與聚焦相機相比，聚焦幾何有何異同？ 27. CuKα輻射（λ= nm）照射Ag（）樣品，測得第一衍射峰位置2θ=38176。，試求Ag的點陣常數(shù)。答：由sin2=λ（h2+k2+l2）/4a2 查表由Ag面心立方得第一衍射峰（h2+k2+l2）=3，所以代入數(shù)據(jù)2θ=38176。，解得點陣常數(shù)a=28. 試總結(jié)德拜法衍射花樣的背底來源，并提出一些防止和減少背底的措施。答：德拜法衍射花樣的背底來源是入射波的非單色光、進入試樣后出生的非相干散射、空氣對X 射線的散射、溫度波動引起的熱散射等。采取的措施有盡量使用單色光、縮短曝光時間、恒溫試驗等。29. 粉末樣品顆粒過大或過小對德拜花樣影響如何？為什么？板狀多晶體樣品晶粒過大或過小對衍射峰形影響又如何？答. 粉末樣品顆粒過大會使德拜花樣不連續(xù)，或過小，德拜寬度增大，不利于分析工作的進行。因為當粉末顆粒過大（大于103cm）時，參加衍射的晶粒數(shù)減少，會使衍射線條不連續(xù)；不過粉末顆粒過細（小于105cm）時，會使衍射線條變寬，這些都不利于分析工作。多晶體的塊狀試樣，如果晶粒足夠細將得到與粉末試樣相似的結(jié)果，即衍射峰寬化。但晶粒粗大時參與反射的晶面數(shù)量有限，所以發(fā)生反射的概率變小，這樣會使得某些衍射峰強度變小或不出現(xiàn)。30. 試從入射光束、樣品形狀、成相原理（厄瓦爾德圖解）、衍射線記錄、衍射花樣、樣品吸收與衍射強度（公式）、衍射裝備及應用等方面比較衍射儀法與德拜法的異同點。試用厄瓦爾德圖解來說明德拜衍射花樣的形成。答.入射光束樣品形狀成相原理衍射線記錄衍射花樣樣品吸收衍射強度衍射裝備應用德拜法單色圓柱狀布拉格方程輻射探測器衍射環(huán)同時吸收所有衍射德拜相機衍射儀法單色平板狀布拉格方程底片感光衍射峰逐一接收衍射測角儀如圖所示，衍射晶面滿足布拉格方程就會形成一個反射圓錐體。環(huán)形底片與反射圓錐相交就在底片上留下衍射線的弧對。31. 同一粉末相上背射區(qū)線條與透射區(qū)線條比較起來其θ較高還是較低？相應的d較大還是較??？既然多晶粉末的晶體取向是混亂的，為何有此必然的規(guī)律答:其θ較高,相應的d較小,雖然多晶體的粉末取向是混亂的,但是衍射倒易球與反射球的交線，倒易球半徑由小到大，θ也由小到大，d是倒易球半徑的倒數(shù)，所以θ較高,相應的d較小。32. 測角儀在采集衍射圖時，如果試樣表面轉(zhuǎn)到與入射線成30176。角，則計數(shù)管與人射線所成角度為多少？能產(chǎn)生衍射的晶面，與試樣的自由表面呈何種幾何關(guān)系？答：60度。因為計數(shù)管的轉(zhuǎn)速是試樣的2倍。輻射探測器接收的衍射是那些與試樣表面平行的晶面產(chǎn)生的衍射。晶面若不平行于試樣表面，盡管也產(chǎn)生衍射，但衍射線進不了探測器，不能被接收。33. 下圖為某樣品穩(wěn)拜相（示意圖），攝照時未經(jīng)濾波。巳知2為同一晶面衍射線，4為另一晶面衍射線．試對此現(xiàn)象作出解釋．答：未經(jīng)濾波，即未加濾波片,因此K系特征譜線的kα、kβ兩條譜線會在晶體中同時發(fā)生衍射產(chǎn)生兩套衍射花樣，所以會在透射區(qū)和背射區(qū)各產(chǎn)生兩條衍射花樣。第四章1. A－TiO2（銳鐵礦）與R—TiO2（金紅石：）混合物衍射花樣中兩相最強線強度比I A－TiO2／IRTO2＝。試用參比強度法計算兩相各自的質(zhì)量分數(shù)。 2. 求淬火后低溫回火的碳鋼樣品，不含碳化物（經(jīng)金相檢驗），A（奧氏體）中含碳1％，M（馬氏體）中含碳量極低。（任意單位），試計算該鋼中殘留奧氏體的體積分數(shù)（實驗條件：Fe Kα輻射，濾波，室溫20℃，αFe點陣參數(shù)a= 6 nm，奧氏體點陣參數(shù)a=＋，wc為碳的質(zhì)量分數(shù)。3. 在αFe2O3αFe2O3及Fe3O4．混合物的衍射圖樣中，兩根最強線的強度比IαFe2O3/I Fe3O4=，試借助于索引上的參比強度值計算αFe2O3的相對含量。4. 一塊淬火+低溫回火的碳鋼，經(jīng)金相檢驗證明其中不含碳化物，后在衍射儀上用FeKα照射，分析出γ相含1%碳，α相含碳極低，，如果測試時室溫為31℃，問鋼中所含奧氏體的體積百分數(shù)為多少？ 5. 一個承受上下方向純拉伸的多晶試樣，若以X射線垂直于拉伸軸照射，問在其背射照片上衍射環(huán)的形狀是什么樣的？為什么？6. 不必用無應力標準試樣對比，就可以測定材料的宏觀應力，這是根據(jù)什么原理？ 7. 假定測角儀為臥式，今要測定一個圓柱形零件的軸向及切向應力，問試樣應該如何放置？8. 總結(jié)出一條思路，說明平面應力的測定過程。9. 今要測定軋制7－3黃銅試樣的應力，用CoKα照射（400），當Ψ＝0186。時測得2θ＝176。，當Ψ＝45186。時2θ＝176。，問試樣表面的宏觀應力為若干？（已知a＝，E＝101010牛／米2，ν=）10. 物相定性分析的原理是什么？對食鹽進行化學分析與物相定性分析，所得信息有何不同？11. 物相定量分析的原理是什么？試述用K值法進行物相定量分析的過程。12. 試借助PDF（ICDD）卡片及索引，對表表2中未知物質(zhì)的衍射資料作出物相鑒定。表1。d/197。I/I1d/197。I/I1d/197。I/I1501010100501080301040101030102010表2。d/197。I/I1d/197。I/I1d/197。I/I15010105020101001020402020301013. 在一塊冷軋鋼板中可能存在哪幾種內(nèi)應力？它的衍射譜有什么特點？按本章介紹的方法可測出哪一類應力？ 14. 一無殘余應力的絲狀試樣，在受到軸向拉伸載荷的情況下，從垂直絲軸的方向用單色Ⅹ射線照射，其透射針孔相上的衍射環(huán)有何特點？ 15. Ⅹ射線應力儀的測角器2θ掃描范圍143176?！?63176。，在沒有“應力測定數(shù)據(jù)表”的情況下，應如何為待測應力的試件選擇合適的Ⅹ射線管和衍射面指數(shù)（以Cu材試件為例說明之）。16. 在水平測角器的衍射儀上安裝一側(cè)傾附件，用側(cè)傾法測定軋制板材的殘余應力，當測量軋向和橫向應力時，試樣應如何放置？17. 用側(cè)傾法測量試樣的殘余應力，當Ψ＝0186。和Ψ＝45186。時，其x射線的穿透深度有何變化？18. ATiO2％（銳鈦礦）與RTiO2（金紅石）混合物衍射花樣中兩相最強線強度比I ATiO2／I RTiO2＝15試用參比強度法計算兩相各自的質(zhì)量分數(shù)。19. 某淬火后低溫回火的碳鋼樣品，不含碳化物（經(jīng)金相檢驗）。A（奧氏體〕中含碳1％，M（馬氏體）中含碳量極低。（任意單位〕〕。試計算該鋼中殘留奧氏體的體積分數(shù)（實驗條件：Fe Kα輻射，濾波，室溫20℃。α－Fe點陣參數(shù)a＝ 6 nm，奧氏體點陣參數(shù)a＝0。3571＋，Wc為碳的質(zhì)量分數(shù)）。20. 某立方晶系晶體德拜花樣中部分高角度線條數(shù)據(jù)如右表所列。試用“a一cos2θ”的圖解外推法求其點陣常數(shù)（準確到4位有效數(shù)字）。H2+K2+L2Sin2θ3840414221. 欲在應力儀（測角儀為立式）上分別測量圓柱形工件之軸向、徑向及切向應力工件各應如何放置？34. A－TiO2（銳鐵礦）與R—TiO2（金紅石：）混合物衍射花樣中兩相最強線強度比I A－TiO2／IRTO2＝。試用參比強度法計算兩相各自的質(zhì)量分數(shù)。 解： KR= KA= 那么K=KR /KA= ωR=1/（1＋KIA/IR）=1/(1+)=45% ωA=55%35. 求淬火后低溫回火的碳鋼樣品，不含碳化物（經(jīng)金相檢驗），A（奧氏體）中含碳1％，M（馬氏體）中含碳量極低。（任意單位），試計算該鋼中殘留奧氏體的體積分數(shù)（實驗條件：Fe Kα輻射，濾波，室溫20℃，αFe點陣參數(shù)a= 6 nm，奧氏體點陣參數(shù)a=＋，wc為碳的質(zhì)量分數(shù)。解：? 根據(jù)衍射儀法的強度公式，?? 令 ,? 則衍射強度公式為：I = (RK/2μ)V 由此得馬氏體的某對衍射線條的強度為Iα=(RKα/2μ)Vα，殘余奧氏體的某對衍射線條的強度為Iy=(RKy/2μ)Vy。兩相強度之比為：? 殘余奧氏體和馬氏體的體積分數(shù)之和為fγ+fα=1。則可以求得殘余奧氏體的百分含量：對于馬氏體，體心立方，又－Fe點陣參數(shù)a=, Fe K波長＝，＝453K,T=293Ksin1= = ==。，P200=6,F=2f,M1＝＝－19＝－18對于奧氏體面心立方，a= 1%=sin2== ==。,P220=12,F=4fM2＝＝ 10－19＝－18，Ka/Kr==＝所以殘留奧氏體體積含量：f==%36. 在αFe2O3及Fe3O4．混合物的衍射圖樣中，兩根最強線的強度比IαFe2O3/I Fe3O4=，試借助于索引上的參比強度值計算αFe2O3的相對含量。答：依題意可知 在混合物的衍射圖樣中，兩根最強線的強度比這里設所求的相對含量為，的含量為已知為，借助索引可以查到及的參比強度為和，由可得的值 再由以及 可以求出所求。37. 一塊淬火+低溫回火的碳鋼，經(jīng)金相檢驗證明其中不含碳化物，后在衍射儀上用FeKα照射，分析出γ相含1%碳，α相含碳極低，，如果測試時室溫為31℃，問鋼中所含奧氏體的體積百分數(shù)為多少？解:設鋼中所含奧氏體的體積百分數(shù)為fγ,α相的體積百分數(shù)為fα,又已知碳的百分含量fc=1％，由fγ+fα+fc=1得fγ+fα=99％ (Ⅰ)又知Iγ/Iα=Cγ/Cαfγ/fα （Ⅱ）其中Iγ=，Iα=， Cγ=1/V02|F220|2P220∮(θ)e2M,奧氏體為面心立方結(jié)構(gòu)，H+K+L=4為偶數(shù)，故|F220|2=16f2,f為原子散射因子，查表可知多重性因子 P220=12,Cα=1/V02|F211|2P211∮(θ)e2M ，α相為體心立方結(jié)構(gòu)，H+K+L=4為偶數(shù)，故|F211|2=4f2，查表得P211=48.∴Cγ/Cα=|F220|2P220/|F211|2P211=1.將上述數(shù)據(jù)代入，由(Ⅰ)、（Ⅱ）得fγ=％∴％. 38. 今要測定軋制73黃銅試樣的應力，用CoKα照射（400），當Ψ＝0186。時測得2θ＝176。，當Ψ＝45186。時2θ＝176。，問試樣表面的宏觀應力為若干？（已知a＝，E＝101010牛／米2，ν=）答：由于所測樣品的晶粒較細小，織構(gòu)少，因此使用為0186。45186。法.由公式: 把已知數(shù)據(jù)代入可得:107牛/米2.39. 物相定性分析的原理是什么？對食鹽進行化學分析與物相定性分析，所得信息有何不同？答： 物相定性分析的原理：X射線在某種晶體上的衍射必然反映出帶有晶體特征的特定的衍射花樣（衍射位置θ、衍射強度I），而沒有兩種結(jié)晶物質(zhì)會給出完全相同的衍射花樣，所以我們才能根據(jù)衍射花樣與晶體結(jié)構(gòu)一一對應的關(guān)系，來確定某一物相。