第一章节X射线衍射分析幻灯片.ppt

2. 定性分析注意事项： ⑴ d值的数据比相对强度数据重要。在实验数据与卡片数据核对时， d值必须相当符合，一般要到小数点后第二位才允许有偏差。 ⑵ 低角度区域的衍射数据比高角度区域重要。 ⑶ 了解试样来源、化学成分和物理特性。 ⑷ 在进行多相混合试样分析时，不能要求一次就全部核对上。首先将能核对上的部分确定下来，然后再确定留下的部分，逐个地解决。 ⑸ 尽量将物相分析于其他分析方法结合。 ⑹ 要确定试样含量较少的相时，用物理或化学方法进行富集浓缩。 3、计算机物相自动检索 一般过程：第一步，通过建库程序建立PDF卡片的数据文件库和检索匹配用的各类数据库。 第二步，输入未知样品的实验数据，检索匹配。 第三步，按可能性大小递减次序，输出候选卡名单。 二、定量相分析 1、X-ray衍射线束的强度（衍射仪法中用记数管测量）：衍射峰下的积分强度（扣除背底强度） X-ray衍射线束的强度主要与晶体结构（包括晶胞中原子的种类、数目及排列方式）、晶体的完整性以及参与衍射的晶体的体积有关。 B 背底 Im 1/2Im 衍射角 O 峰值强度Im 半高宽B 衍射线积分强度 2、定量相分析 （1）原理：混合物中某相的衍射线强度随该相的相对含量的增加而增加。但是由于试样的吸收等因素的影响，某相的衍射线强度与其相对含量并不成线性正比关系，而是曲线关系。 （2)定量相分析基本公式 Ij=BCjωjρj/μm=BCjVj/μ Ij－第j相衍射线强度；B－常数(与I0、λ、R、V有关)；Cj－常数（与j相的结构及实验条件有关）；ωj－第j相质量百分数；ρj－第j相密度；μm－质量吸收系数；μ－线性吸收系数。 (3)直接对比法：适用于待测试样各相的晶体结构已知的情况。 (4)外标法（用于两相系统）： 若两相吸收系数分别为（μm）1、（μm）2则μm＝（μm）1ω1＋（μm）2ω2 I1=BC1ω1ρ1/μm；ω1＋ω2＝1； 用(I1)0表示纯的第一相物质（ω1＝1、ω2＝0）的某衍射线强度，则(I1)0＝BC1/ω1ρ1； (5)内标法：当试样所含物质相数大于2，且各相的质量吸收系数不同时，常需往试样中加入某种标准物质（称之为内标物质）来帮助分析，这种方法称为内标法。 Ij/Is=Cωj；C＝Cj·(1-ωS)ρS/ CSωSρj 注意： 1、 在制作定标曲线与分析未知样品时，标准物质的质量百分数ωS应保持恒定（0.2左右）。 2、测强度所选的衍射线应选取内标物质以及第j相中衍射角相近，衍射强度也相近的衍射线，并且这两条衍射线不受其他衍射线的干扰。 3、内标物质必须化学性能稳定，不氧化、不吸水、不受研磨影响。 （6）K值法（基体法） K值法中，由于计算和测量的是待测相与内标物质的某衍射线强度的比值，使得基体所产生的影响在求强度比时被抵消了，即与基体无关，所以又称基体冲洗法 假设试样中有n个相，质量分别为m1、m2、m3…mn，则总质量ωj表示第j相在试样中的质量百分数，ωS表示标准物质在混合物中的质量百分数，则： 过程： 1、确定K值（j:S=1:1）, Ksj= Ij/Is 2、 选取内标物质S与待分析试样配成混合试样（ωS为0.2左右），进行充分研磨，拌匀，并使粒度打到1～5um。 3、 测定配好的试样的Ij与Is。 4、 根据公式计算ωj。 优点：K只与X射线波长及j与S两相的结构和密度有关，K值法只要配制一个试样即能完全确定K值，比较方便。 无机非金属材料测试方法 共32学时 其中理论课18学时 实验课14学时 教师：张俊红 绪论 一、课程性质和目的 二、课程基本要求（任务） 三、教学基本内容 四、试验内容 五、教材与参考书 教 材：《无机非金属材料测试方法》，杨南如，武汉理工大学出版社 参考书：《X光衍射技术基础》，王英华，原子能出版社 《电子衍射图在晶体学中的应用》，郭可信，科学出版社 陶瓷材料研究方法》，南京化工学院，中国建筑工业出版社 《近代分析测试方法》，常铁军，哈尔滨工业大学出版社 《材料物理现代研究方法》，马如璋，冶金工业出版社 无机非金属中常用（物理仪器）测试 1、物相分析： （1）均匀物质的定性、定量相分析 X-ray衍射 （2）微区元素分布 EPMA（电子探针X-ray显微分析 ） （3）微区相及结构 TEM电子衍射 2、形貌分析 （1）1000倍以下微观形貌观察 光学显微镜 （2）粉末、断口形貌观察，组成相元素原子序数差别大的相形貌 SEM（扫描电镜）15X-200000X