X射线（多晶）衍射技术地应用.ppt

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1、X射线(多晶)衍射技术的应用分析依据：各物相有独具的晶体结构、特定花样定性分析：被测物衍射花样与标准纯物相花样对照定量分析：不同相间衍射线累积强度互比建立花样（数据）库和有效率的对比程序花样库：衍射线的面间距d和累积强度I/I1，附有化学、晶体学及可供参考的信息，记录为8×13cm的卡片。旧名为ASTM卡，现名PDF(PowderDiffiractionFile)5.1物相分析1.卡片号5.晶体学数据2.3.物相名6.光学数据4.实验条件7.试样参考资料83年前84年后8.质量标志（★最可信；i次之；○稍差；C计算值）9.衍射线的hkl及I/I1

2、值43→卡片批号，1455→该批序号为便于在数万张卡片中挑出某些有意义的卡片与被测花样对照，卡片集备有索引。索引以花样八强线的d值编制而成。前三线为特征线，2θ＜90°中取。后五线按强度排出，强度分十级用脚标。有强度脚标的八个d值、物质名称、卡片号。按八数组第一值递减分成若干小组，d值范围印在页眉。如3.49-3.45Å，3.44-3.40Å数字索引字母索引按物质英文名的字母顺序编排。名称、化学式、三强线的d值及强度、卡片号。定性物相分析的步骤：1.测衍射花样，求d值，强度分五级(最强、强、中、弱、最弱)；2.按d值递减为序，列出全部被测物花样的

3、d值；3.将数据改排，在2θ＜90°内三强线先排，其余按强度递减跟上；4.查数字索引，按d1找可能卡片的小组，按d2找可能的卡片号；5.将可能相的卡片与被测花样数据仔细对照，最吻合者即为被测物。☆分析时要考虑实验误差，允许d值±0.01d☆实验条件的差别，线条强度仅供参考，卡片上弱线条被测花样可不出现，但花样上的线条卡片上必须有。☆被测物所用辐射比卡片短时，可出现卡片没有的小d值线条。5.2织构测定多晶材料经不同处理后，晶粒取向可能不再呈统计分布，而是呈现出某种程度的规律性。晶粒取向的这种规律性分布称为择优取向，具有择优取向的组织即是织构。丝织构

4、：晶粒以某一方向〈uvw〉倾向于与材料某一特征外观方向平行。以〈uvw〉表示。板织构：晶粒以某一方向〈uvw〉倾向于与材料某一特征外观方向平行，同时还以某一晶面｛hkl｝倾向于平行材料的某一特征外观平面。以｛hkl｝〈uvw〉表示。出现织构的材料宏观表现为各向异性，而充分利用各向异性，是发挥材料性能潜力的有效途径之一。通过逐个晶粒取向测定而后综合。TEM、SEM和X射线单晶定向，用SEM的电子被散射衍射测定晶粒取向是全新的技术。通过多晶衍射测出材料某一晶面的取向在空间的分布，再经数据处理而得。电子衍射、中子衍射和X射线衍射测定。X射线多晶衍射测定

5、织构应用最广。织构的测定织构的表示方法★取向分布函数（图）晶粒取向是指晶粒相对其所在材料的取向。以材料外观特征方向(如轧向、横向和轧面法线)为轴建立参照坐标架OABC。以晶轴OXYZ为参照坐标架固定在晶粒上代表晶粒取向。为表示晶粒取向，即OXYZ相对于OABC的取向，用三个参数(ψ、θ、φ)表示。晶粒的每一取向，均用一组参数(ψ、θ、φ)表示。以ψθφ为坐标轴，建立直角坐标系Oψθφ，则晶粒的每一取向均可在此图中用一点表示，将材料所有晶粒的取向均标于图中，即为该材料的取向分布图。（ODF图）如在(0°,0°,0°)点；在(0°,0°,45°)点等

6、。冷轧含磷钢板ODF图，恒ψ截面为便于分析，ODF图一般做成恒ψ或恒φ截面图。★极图表示的是试样中各晶粒任一选定的｛HKL｝面的法向在试样空间的(以材料外观特征方向OABC为参照坐标系)分布。按试样特征外观建立坐标架OABC，晶面法向用极角和辐角表示。用极密度定量表示｛HKL｝法向分布无织构时在所有方向的极密度均为1。以OABC的O点为球心作球面，以等值线标出所有方向的｛hkl｝极密度值，所成球面图表示了试样中｛hkl｝法向（极密度）的分布。为方便构绘和交流，用极射赤面投影将球面投影到OAB平面，此平面即为试样的｛hkl｝极图立方系取向的｛100

7、｝极图○●冷轧纯铁｛100｝极图●｛111｝〈112〉■｛100｝〈110〉▲｛112｝〈110〉★反极图以晶轴OXYZ为参照坐标系，以各晶粒的某一特征外观方向在晶体学空间的分布，来表示织构。Al-Li合金棒轴反极图由于晶体的对称性，反极图一般只绘出晶体学空间的无对称子空间部分。★极图的测绘透射法试样厚约0.03～0.1mm，探测器固定在2θhkl处，α转动自N到接近探测器，β转动360°。只能探测90°至接近θhkl的极图外围部分。反射法探测器固定在2θhkl，α转动0°～75°，β转动360°。