材料测试技术课后题答案

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1、1、大功率转靶衍射仪与普通衍射仪相比，在哪两方面有其优越性？答：①提高X射线强度；②缩短了试验时间2、何为特征X射线谱？特征X射线的波长与（管电压）、（管电流）无关，只与（阳极材料）有关。答：由若干条特定波长的谱线构成。当管电压超过一定的数值（激发电压V激）时产生。不同元素的阳极材料发出不同波长的X射线。因此叫特征X射线。3、什么是Kα射线？在X射线衍射仪中使用的是什么类型的X射线？ 答：L壳层中的电子跳入K层空位时发出的X射线，称之为Kα射线。Kα射线的强度大约是Kβ射线强度的5倍，因此，在实验中均采用Kα射线。Kα谱线又可分为Kα1和Kα2，Kα1的强

2、度是Kα2强度的2倍，且Kα1和Kα2射线的波长非常接近，仅相差0.004Å左右，通常无法分辨，因此，一般用Kα来表示。但在实际实验中有可能会出现两者分开的情况。4、Al是面心立方点阵，点阵常数a=4.049Å，试求（111）和（200）晶面的面间距。计算公式为：dhkl=a(h2+k2+l2)-1/2答：d111=4.049/(12+12+12)-1/2=2.338Å；d200=4.049/(22)-1/2=2.0245Å5、说说不相干散射对于衍射分析是否有利？为什么？ 答：有利。不相干散射线由于波长各不相同，因此不会互相干涉形成衍射，所以它们散布于各个

3、方向，强度一般很低，它们在衍射工作中只形成连续的背景。不相干散射的强度随sinθ/λ的增大而增强，而且原子序数越小的物质，其不相干散射愈大，造成对衍射分析工作的不利影响。6、在X射线衍射分析中，为何要选用滤波片滤掉Kβ射线？说说滤波片材料的选取原则。实验中，分别用Cu靶和Mo靶，若请你选滤波片，分别选什么材料？答：（1）许多X射线工作都要求应用单色X射线，由于Kα谱线的强度高，因此当要用单色X射线时，一般总是选用Kα谱线。但从X射线管发出的X射线中，当有Kα线时，必定伴有Kβ谱线及连续光谱，这对衍射工作是不利的，必须设法除去或减弱之，通常使用滤波片来达到这

4、一目的。（2）滤波片的选取原则：①滤波片材料的原子序数一般比X射线管靶材料的原子序数小1或2；②滤波片的厚度要适当选择，太厚则X射线强度损失太大，太薄则滤波片作用不明显，一般控制厚度使滤波后Kα线和Kβ线的强度比为600:1。（3）X射线滤波片的选择：当Z靶≤40时，Z滤=Z靶-1；当Z靶>40时，Z滤=Z靶-2.故Cu靶选28镍片作滤波片；Mo靶选40锌片作滤波片。1、产生衍射的两个基本条件是什么？ 答：产生衍射的两个基本条件：①必须有能够产生干涉的波动即要有X射线；②必须有周期性的散射中心即晶体中的原子。2、画图说明何为衍射峰的积分强度、峰值强度、背景

5、及半高宽。衍射角强度背景强度峰值强度衍射线的角宽度为半高宽1/2峰值强度累计强度3、结构因子的计算公式为F=fje2Лi(hxj+kyj+lzj)，该式表明：结构因子与（晶胞中原子种类）、（单晶中原子个数）、（原子在空间位置）、（原子散射原子）等四个因素有关。4、X射线衍射产生的条件是什么？答：X射线衍射产生的充分必要条件：①X射线衍射产生的必要条件是必须满足Bragg方程；②X射线衍射产生的充分条件是结构因子不等于0。1、XRD粉末样品必须满足的两个条件是什么？XRD对粉末样品有何要求？粉末样品为什么不能太粗也不能太细？答：（1）两个条件：①粉末力度均匀

6、；②粉末不能产生择优取向（2）粉末照相法的样品安装在相机的中心轴上，样品一般要经过粉碎、研磨、过筛（250~325目）等过程，样品粒度约为44μm。（3）样品不能太粗也不能太细，太粗时被射线照射体积内晶粒数减少，会使衍射线呈不连续状，由一些小斑点组成；太细时会使衍射线宽化，不便于后续测量。2、XRD对块状样品有何要求？XRD能否直接测量断面？答：待测面必须是平面，若样品可加工，最好加工成20×18的方块。先将块状样品表面研究抛光，大小不能超过18—20平方毫米，然后将样品用橡皮泥粘在铝制样品支架上，要求样品表面与铝支架表面齐平。不能直接测量断面。1、说说物

7、相定性分析的程序及注意事项。 答：（1）物相定性分析用粉末照相法和衍射仪法均可进行，其程序是：①先制样并获得该样品的衍射花样；②然后测定各衍射线条的衍射角并将其换算成晶面间距d；③再测出各条衍射线的相对强度；④最后和各种结晶物质的标准衍射花样进行对比鉴定。（2）物相定性分析的注意事项：①实验条件影响衍射花样，因此，要选择合适的实验条件；②要充分了解样品的来源、化学成分、物理特性等，这对于作出正确的结论是很有帮助的；③d值的数据比相对强度的数据重要；④低角度区域的衍射数据比高角度区域的衍射数据重要。因为低角度的衍射数据对应于d值较大的晶面，这样的晶面，其d值

8、差别较大，相互重叠的机会少；而高角度的衍射线对于d值小的晶面，容易