X射线衍射物相定性分析PPT课件.ppt

X射线衍射分析OutlineWhatisMaterialsScienceandEngineering?过程
ProcessingMSEdevelopsfromphysics,chemistryandmathematics,andisabridgebetweenscienceandengineering.ThephysicsandchemistryareneededtounderstandwhyMaterialsbehaveincertainways.研究材料组成、结构、性能与使用效能之间关系，最终实现按要求设计材料的目的。为获得所需性能指标的材料，必须考虑适宜的材料合成、制备、加工等研究技术。
为研究所获得材料的化学组成、物相组成、结构和各种研究技术对材料性能的影响，需要采用相应的分析分析表征方法。分析测试方法的选择和使用贯穿材料研究、应用的全过程.
“Seeing”isbelieving
MaterialsCharacterization多层次的物质结构Mattersareorganizeddifferentlyatdifferentlengthscale.MaterialsCharacterization材料研究需要各种分析表征手段，要求我们掌握它们的原理并在实践中加以灵活运用。材料的分析与表征原理MaterialsCharacterization材料的分析与表征MaterialsCharacterization元素化学分析elementalanalysis
元素种类与含量（定性定量），不能反映原子之间的化学结合状态。在大多情况下不能满足材料研究需要。如材料中广泛存在同素异构现象。常见元素分析方法有化学分析法、荧光x射线分析、光谱法（原子吸收、发射等)离子探针微区分析、电子探针微区分析、X射线光电子能谱等。
相分析方法phaseanalysis
反映元素的化学结合状态。“相”的概念与物理化学中“相”的概念有区别。常见分析方法有光学显微镜、电子显微镜、热分析、x射线衍射物相分析（定性、定量）等。
材料相定量分析方法比较
Qs:哪几种相、某种物质的结晶状态、各相的含量
岩相法petrographicanalysis
观察显微镜多个视域各相所占的面积，经统计并折算为体积或重量百分数。
费时费力，精度不高，对组分不均匀的材料，试样和视域的选择均影响分析结果。（5%）
化学相分析法chemicalanalysis
特种溶剂对各组分选择性溶解使各相分开。由于同一溶剂对不同相不易做到绝对的溶解或不溶，往往难以建立完整的方法而作为其他方法的补充。
X-射线衍射物相定量分析X-raydiffraction
根据相含量与衍射线强度的关系定量。快速、简便。对简单系统，精度能满足要求。15X射线的发展史X射线的发展史1、衍射分析技术的发展X射线应用技术课程要求和内容提纲第一章X射线的物理基础1.TheNatureofXrays波粒二相性propertiesofbothwavesandparticles 由于x射线有能量，可以使底片感光、荧光屏发光，气体电离。而x射线的强度与照相底片的感光程度、荧光屏发光亮度及气体的电离程度有关，因此可以利用这些效应来检测x射线的存在及强度。2.ProductionofXRays－X射线源XraytubeWorkingofXraytube28293.XRayspectrum－X射线谱h.c/λ=eVλ=h.c/eV
λ0=1.24/V短波限相关习题X射线的强度当电压达到临界电压时，标识谱线的波长不再变，强度随电压增加。是在连续谱的基础上叠加若干条具有一定波长的谱线，它和可见光中的单色相似，亦称单色X射线。特征/标识X射线谱K态（击走K电子）K系激发机理标识X射线的标识Wavelength-莫塞莱定律标识X射线的强度特征Intensity4.x射线与物质相互作用Interactionbetweenxraysandsolidsubstances45X射线的散射相干散射非相干散射X射线的吸收光电效应俄歇效应X射线的吸收及其应用质量衰减系数μm计算举例：试问Cu靶Ka线经过10-3厘米厚的铜薄片和铅薄片，强度各减弱多少？Compoundandsolidsolution吸收限滤波片的选择:(1)它的吸收限位于辐射源的Kα和Kβ之间，且尽量靠近Kα。强烈吸收Kβ，K吸收很小；(2)滤波片的以将Kα强度降低一半最佳。Z靶<40时Z滤片=Z靶-1；Z靶>40时Z滤片=Z靶-2；
阳极靶的选择:（1）阳极靶K波长稍大于试样的K吸收限；（2）试样对X射线的吸收最小。Z靶≤Z试样+1。
58X射线与物质相互作用主要应用
荧光X射线光谱分析(XRFS)
X射线光谱分析（XRS)
X光电子能谱分析（XRES）
X射线衍射分析（XRD）
2