材料現(xiàn)代分析與測試技術(shù)第一章x射線衍射分析-資料下載頁
2025-01-06 03:08本頁面
【正文】 （ 2） Kα 雙峰分離（解析法） （ 3）自由峰分離 第七節(jié) X 射線物相分析 化學(xué)組成不同，其性質(zhì)也不同，換 句 話說 . 在無機(jī)化學(xué)中知道一個(gè)物質(zhì)的性質(zhì)是由組成它的元素決定的。 通過學(xué)習(xí)材料概論、材料制備原理、固體物理等課程，進(jìn)一步知道，材料的性能不僅由化學(xué)組成 —— 組成它的元素所決定，還決定于這個(gè)材料的晶體結(jié)構(gòu)。 例如： SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ 發(fā)綠光 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+藍(lán)光 但： Sr4Al14O25: Eu2+,Dy3+藍(lán)綠 SrAl2O4:Eu,Dy 黃綠 所以經(jīng)常要進(jìn)行物相分析。 化學(xué)分析、元素光譜分析 —— 化學(xué)組成。 物相、結(jié)構(gòu)分析 —— X射線。 X射線物相分析 —— 結(jié)晶狀態(tài)：結(jié)晶相、晶體結(jié)構(gòu) 例：陶瓷中 SiO2 X射線物相分析的理論依據(jù)： 定性 分析：每種晶態(tài)物質(zhì)都有其獨(dú)特的衍射花樣（圖譜），即使是兩種以 上的結(jié)晶物質(zhì)共存，它們的衍射花樣同時(shí)出現(xiàn)，不會互相干涉。 定量分析：混合物中某相的衍射線強(qiáng)度取決于它在試樣中的相對含量。若測 定了各種結(jié)晶物質(zhì)的衍射線的強(qiáng)度比，就可推算出它們的相對含量。 一、 定性相分析 ① 2θ→θ→ d I/I1 ②與標(biāo)準(zhǔn)衍射花樣進(jìn)行比較 （一） PDF 卡片及索引 到 1990年已出版 40組，共約 6萬 3千張卡片，并以每年約 2022 張的速度增加。 在這么大量的卡片中要找到你要的，就要采取一定的方法： 建立索引：最普遍的方法、電子計(jì)算機(jī)自動檢索 ①字順?biāo)饕? 字順?biāo)饕?—— 按物資的英文名稱的字母順序排列。在每種物質(zhì)的名稱后面列出化學(xué)分子式、三根最強(qiáng)線的 d值和相對強(qiáng)度根據(jù)，以及該物質(zhì)的 PDF 卡片號 碼。 適用：已知可能含有某種物質(zhì)時(shí) ② 哈那瓦特索引 （ Hanawalt Method） 內(nèi)容（項(xiàng)目）：選出 8條最強(qiáng)線： I1→ I8 d1→ d8 列出 d、 I/I化學(xué)式卡號、自動檢索萎縮膠片卡 排列：按最強(qiáng)線（第一強(qiáng)線）的 d1值的順序排列，并分組 并分組：例如 d1=~，共分 51組 在一組中的第二強(qiáng)線 d2值的大小順序排列 每種物質(zhì)在索引中至少重復(fù)出現(xiàn)三次，以 d1 d2 d3的不同順序 d1 d2 d3 ?? d8 d2 d3 d1 ?? d8 d3 d1 d2 ?? d8 適用：待測組分毫無了解 ③芬克索引（ Fink Method） 內(nèi)容（項(xiàng)目）： d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 英文名稱、卡片號、微縮膠片號 排序：設(shè)： d2 d4 d5 d7 為八根強(qiáng)線中比其它四根 d1 d3 d6 d8 強(qiáng)的話 在索引中四次 d值排列： d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d1 d4 d5 d6 d7 d8 d1 d2 d3 d5 d6 d7 d8 d1 d2 d3 d4 d7 d8 d1 d2 d3 d4 d5 d6 分組法同 Hanawalt （二） 定性分析程序 ① 粉末衍射圖譜的獲得： 粒度： 10~40μ m 盡量避免擇優(yōu)取向 ② d值的測量： d：精確到 （θ：精確到 ） ③ 相對強(qiáng)度的測量 衍射儀法：各衍射線的峰高比 —— 最強(qiáng)線為 100 照相法：自測估計(jì)：按 JCPDS建議分六個(gè)等級： 很強(qiáng)、強(qiáng)、中等、弱、很弱、很很弱 100 、 80 、 60 、 40 、 20 、 10 顯微光度計(jì) ④ 查閱索引 ⑤ 校對 卡片 （三） 定性分析的注意事項(xiàng)： ① d值的數(shù)據(jù)比相對強(qiáng)度重要。 ② 低角度區(qū)的數(shù)據(jù)比高角度區(qū)的重要，θ小、 d大，對于同的晶體來說，差別較大，相互重疊的機(jī)會少，不易相互干擾。 ③ 了解試樣的來源、化學(xué)組成和物理特性等對于做出正確的判斷是十分有幫助的。 ④ 在進(jìn)行多相混合試樣的分析時(shí)，因?yàn)橐恍?qiáng)線可能不是同一物相產(chǎn)生的，因此必須作多次假設(shè)和嘗試。先將能核對上的部分確定下來，然后再核對其余部分，逐項(xiàng)分 析，最后，還可能有少數(shù)衍射線對不上。 ⑤ 與其它方法（電子顯微鏡、熱分析）配合進(jìn)行。 ⑥ 確定試樣中的含量較少的相時(shí)，可用物理或化學(xué)方法富集濃縮。 （四） 計(jì)算機(jī)物相自動檢索（ MDI Jade） 二、 定量相分析： （一） 定量相分析原理 多相混合物中，某相衍射線強(qiáng)度隨該相含量增加而增加。 （二） 常用方法 ① 直接對比法 ② 外標(biāo)法 ③ 內(nèi)標(biāo)法 ④ K值法 第八節(jié) 晶胞 參數(shù)的測定 衍射線 可知 θ 和 d ∵ d是晶胞參數(shù)、衍射指數(shù)（ HKL）的函數(shù) ∴欲求晶胞參數(shù) ， 必求每根衍射線的對應(yīng)衍射指數(shù) (HKL) 又 ∵ 一、粉晶衍射圖的標(biāo)定方法 2 2 2H KLQ A H B K CL D H K E H L F KL? ? ? ? ? ? 理論上： n條衍射線可得 n個(gè)上述方程，聯(lián)立方程組，可求得各衍射線的衍射指數(shù) H、 K、 L以及與晶胞參數(shù)有關(guān)的常數(shù) A、 B、 C、 D、 E和 F。但是：方程右邊全是未知數(shù)，求解困難。 因此只適用于中高級晶系。 二、系統(tǒng)誤差的來源 德拜 謝樂法： 相機(jī)鏡頭半徑不準(zhǔn) 底片伸縮 試樣偏心 試樣對 X射線的吸收 衍射儀法： 焦點(diǎn)位移誤差 試樣表面離軸誤差 試樣透明誤差（因吸收而造成的） 平板型試樣誤差 X射線的垂直發(fā)散誤差 9090dc tgddddd????????? ? ? ????— — 面 間 距 的 相 對 誤 差— — 衍 射 線 位 置 的 測 量 誤 差愈 接 近 ， 愈 小 ， 即 面 間 距 相 對 誤 差 愈 小因 此 ： 要 盡 可 能 利 用 接 近 的 高 角 度 衍 射 線 計(jì) 算 晶 胞 常
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