x射線衍射ppt課件(2)-閱讀頁
2025-01-29 07:49本頁面
【正文】 ” 。 ?c有尖銳峰，且被隆拱起，表明試樣中晶態(tài)與非晶態(tài) “ 兩相 ” 差別明顯 。 30 (4)多晶衍射儀的作用 ?根據(jù)衍射圖中的峰位、峰形及峰的相對(duì)強(qiáng)度，可以進(jìn)行物相分析、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)分析等工作。 (5)影響因素 ：表觀 (尺寸，平整性 )amp。信號(hào)處理系統(tǒng)各參數(shù) amp。電源穩(wěn)定性 31 X射線衍射在高聚物中的應(yīng)用 由廣角 X射線衍射分析可給出高聚物晶體尺寸及結(jié)晶度、晶面距、取向及其程度、分子鏈構(gòu)象、分子運(yùn)動(dòng)及材料退火變化等信息，因此 WAXD技術(shù)已廣泛用于高聚物材料的結(jié)構(gòu)研究。衍射線強(qiáng)度大部分集中在低角以及與分子鏈平行的兩三個(gè)衍射上，高角度反射常常由許多晶面的反射疊加而成。 ? (3)總有非晶彌散峰混于結(jié)晶峰中，峰的分離困難。 33 1． 結(jié)晶高分子與非晶高分子的區(qū)別 ? 非晶高分子的粉末衍射圖是一個(gè)彌散峰或彌散環(huán)，峰的位置 (約 20186。 非晶高分子的粉未衍射圖 (掃描法 amp。 ?兩種聚乙烯的非晶漫散射峰最大強(qiáng)度都出現(xiàn)在 2θ=20186。 聚乙烯的衍射曲線 (a)HDPE。 ? 全同聚丙烯 的 α 晶型屬單斜晶系，是最常出現(xiàn)的一種， β晶型屬六方晶系，是在相當(dāng)高的冷卻速度下或含有易成核物質(zhì)時(shí)，于 130℃ 以下等溫結(jié)晶或在擠出成型時(shí)產(chǎn)生的； γ 晶型為三方晶系，只有在高壓下或低分子量試樣中才會(huì)形成。(b)β 型 。有明顯的 (002)晶面的峰。左右的一個(gè)峰，不過此峰比非晶峰要尖銳。(b)β型 。 無規(guī) 1,4聚丁二烯 順 1,4聚丁二烯 反 無規(guī) 1,2聚丁二烯 全同 1,2聚丁二烯 間同 1,2聚丁二烯 不同異構(gòu)體聚丁二烯的 WAXD圖 38 4． 共混物與共聚物的分析 ? 共聚物結(jié)構(gòu)取決于各單體在形狀和尺寸上是否相似，也與分子鏈側(cè)基的大小有關(guān)，因而共聚物的 X射線衍射圖可能有以下三種情況： (1)兩種均聚物衍射圖重疊，各自的晶胞參數(shù)和衍射強(qiáng)度有些改變； (2)得到一個(gè)與各均聚物完全不同的新衍射圖； (3)共聚后不結(jié)晶，衍射圖為彌散峰。但有時(shí)結(jié)晶生長(zhǎng)時(shí)兩組分的分子鏈互有擴(kuò)散，則衍射圖取決于共混和結(jié)晶的條件。 熱處理后 ：衍射線條的位置和強(qiáng)度相對(duì)于原組分都有很大變化，說明至少在重結(jié)晶區(qū)結(jié)構(gòu)有了改變。(b)經(jīng) l00℃ 熱處理 1h ?聚乙烯醇 聚丙烯腈共混物：將該共混物溶于二甲亞砜中干法紡絲，測(cè)定纖維衍射圖的赤道線 (零層線 )。 ? 當(dāng)添加劑含量較低時(shí)，可能只出一兩條衍射線，而且較弱。 41 高聚物結(jié)晶結(jié)構(gòu)的確定 一般 X射線衍射法測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)的步驟如下： ? (1) 測(cè)定晶胞的形狀和大小； ? (2) 測(cè)定晶胞中原子數(shù)目； ? (3) 將 X射線衍射線條指標(biāo)化； ? (4) 測(cè)定點(diǎn)陣類型及對(duì)稱情況； ? (5) 根據(jù)衍射線條的強(qiáng)度測(cè)定晶胞中的原子位置。在立方晶體中，晶面間距： ? ? ? ?2222224s i n lkhn ???????上式表明衍射圖中，任意兩根不同衍射線條的位置有如下關(guān)系： ? ?122124s i n mn ????? ? ?222224s i n mn ?????212212s i ns i nmm???式中 m = h2 + k2 + l2，為正整數(shù)。 例：粉末衍射圖的分析 43 注意：此法無法區(qū)別某些晶面，如 (002)、 (200)和 (020)。但實(shí)際上除了儀器的加寬因素外，主要出于高分子的晶粒尺寸有限，衍射峰有一定寬度。 45 某晶面的衍射曲線 (a)晶粒尺寸無限時(shí) 。 聚乙烯粉末衍射圖 (a)未分峰前 。這種方法適用于峰數(shù)目有限，且易于把結(jié)晶銳衍射峰與非晶漫散射峰分開的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚甲醛等。所謂六點(diǎn)法是先用完全非晶樣品作衍射圖，有些高分子 (如無規(guī)聚丙烯 )能獲得非晶樣品，有些則只能在熔融狀態(tài)下 (成為各向同性液態(tài) )測(cè)定。用手工將非晶峰繪到樣品的衍射圖上，總衍射峰扣除非晶峰就得到結(jié)晶峰。 ? 對(duì)于取向的結(jié)晶高聚物，平板照片上不再是圓環(huán)，而是退化成弧以至成為衍射點(diǎn)。 典型的取向非晶高聚物的平板照片 冷拉不同倍數(shù)全同聚丙烯薄膜的平板照片 49 ? X射線法常用取向指數(shù) R來表征結(jié)晶的取向程度。 通過方位角掃描測(cè)定取向指數(shù)的示意圖 (a)方位角的定義 。 50 下 回 再 見 51 習(xí)題： ? X射線衍射原理是什么？ ? 分析共聚物與共混物的 X射線衍射圖特點(diǎn)。 ? X射線衍射圖譜分峰技術(shù)中的六點(diǎn)法是指哪六點(diǎn)？并畫出簡(jiǎn)圖。假若樣品為半結(jié)晶試樣，試說明其平板照相底片的特征。
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