博研联盟[1].__.x射线粉末衍射的一些应用

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1、X射线粉末衍射的一些应用2007-05-31X射线粉末衍射主要可应用于下列四个方面一.物质结构的测定在过去,这主要通过单晶衍射和某些光谱技术来进行,自全谱拟合数据分析方法提出以后,用粉末衍射来测晶体结构已经成为可能,目前还在发展。二.结构和性能关系的确定测定晶体的结构,这本身不是目的,目的是搞清楚结构和性能的关系。X射线粉末衍射主要可应用于下列四个方面三.材料制备、加工和改性条件的选择及产品质量的控制材料的结构与制备过程的各种条件密切相关,如组成配方、温度压力、溶剂浓度等,而且在加工过程中,还会发生变化的,只有合适的条件才能制得合乎要求的材料。XRD常用来跟踪制备过程,

2、检测中间产品及最终产品的状况,从而选择适当的制备条件。X射线粉末衍射主要可应用于下列四个方面物体在运用或存在的过程中结构变化的检测物体在某种过程(物理过程、化学反应或若干地质年代等)中,性能常会慢慢地变化,如催化剂活性的降低,金属材料的疲劳,地层中应力的变化等。性能的变化常常伴随有结构的变化,利用XRD可检测结构的变化,弄清性能变化与结构变化的关系,采取适当措施以避免或减缓结构的变化,达到控制性能变化的目的。X射线粉末衍射在各个领域的应用1.在冶金和机械工业的应用2.在地球和采矿工业的应用3.在生物和医药工业的应用4.在环保和能源方面的应用5.在半导体和微电子工业的应用

3、6.在石油和化学工业的应用7.在超导与陶瓷工业的应用1.在冶金和机械工业的应用1.1.机械合金化钛铜非晶合金的生成机理1.2.加铌对提高发动机材料TiAI合金的高温抗氧化性能机理的研究1.3.高速钢的耐磨性能与表面喷涂TiN微结构的关系1.4.火箭发动机材料ZrC/W在发动机试车条件下的热震烧蚀行为研究1.5.熔焊中的相转变动力学和相图绘制1.1机械合金化钛铜非晶合金的生成机理机械合金化就是在球磨机中用硬球对混合金属进行球磨使之生成非晶合金的方法。这样得到的非晶粉末可按要求制成任何形状。下图为机械合金化(MA-)与液态急冷(LQ-)制得的Ti0.35Cu0.65非晶合金

4、的XRD图。从图中可以看出:两者均为非晶态,但在MA-谱中,在35°处有一小峰,在43°处的峰也比较尖锐,说明两者结构有些不同。图中可以看出:两者均为非晶态,但在MA-谱中,在35°处有一小峰,在43°处的峰也比较尖锐,说明两者结构有些不同。从图中可看出,Ti(010)和(011)衍射有相近的峰高,但在Ti的PDF参比谱中I(010)为I(011)的1/3左右。这说明Ti粉中的粉粒可能为片状,片面为(010),做试样时形成择优取向,固增加了(010)面的衍射强度。从图中还可看出,随球磨时间增加,各金属衍射峰迅速减小,而达到一定时间后,再增加球磨时间,衍射峰不但不减小,

5、反而增加。这可能是由于钢球的撞击会升高温度,使高能的非晶结构发生驰豫而转变为稳定的晶态。生成的晶态不是Cu-Ti合金,而是金属Cu和金属Ti,粒子十分细小,混在非晶合金内。2.在地球和采矿工业的应用2.1.从X射线衍射研究煤的变形变质来推测造山中岩类的变形变质2.2.高温高压下橄榄石和尖晶石间的相转变---可能引发深部地震的原因2.3.X射线衍射分析黏土矿物在石油油气田开发中的应用2.4.铀在侏罗纪鱼粪化石中的富集作用研究2.5.新型矿物的鉴定2.5.新型矿物的鉴定在众多的矿物中,存在着一种以我国科学家名字命名的矿石----涂氏磷钙石[Tuiteץ-Ca3(PO)2]这

6、种矿物是我国科学家在研究随州陨石冲击熔脉的矿物组成时发现的。用XRD确定其为一种不同于已知的α和β各相的新型的Ca3(PO)2矿石(白磷酸钙)。