材料研究方法-第三章X射线衍射分析.pptVIP

* 钢铁奥氏体 * 药物氟哌酸 * C. PDF卡片 各种已知物相衍射花样的规范化工作于1938年由哈那瓦特(J. D. Hanawalt)开创。 他的主要工作是将物相的衍射花样特征(位置与强度)用d(晶面间距)和I(衍射线相对强度)数据组表达并制成相应的物相衍射数据卡片。 最初的1300张卡片由“美国材料试验学会(ASTM)”出版，称ASTM卡片。 1969年成立了国际性组织“粉末衍射标准联合会(JCPDS)”，由它负责编辑出版“粉末衍射卡片”，称PDF卡片。 * ★ ：数据高度可靠; i：表明稍逊于★者，但比无标记者好；〇：可靠程度较低；C:衍射数据来自理论计算 衍射条件 晶体学数据 空间群 晶体光学参数 备注，如制样条件等 三条最强线及面间距最大衍射线和强度 卡片序号 衍射峰强度及对应晶面 化学式及名称 * 卡片序号 三条最强线及第一条线d值和强度 化学式及名称 数据的可信度：星号，i，O，空白，C，R * 靶材及波长 单色器类型：石墨单色器或滤波片 光阑直径 实验方法能测到的最大d值 衍射强度的检测方式 样品最强线与刚玉最强线强度比（50/50） 参考文献 * 晶系 空间群, Pna21 晶胞参数 a/b和c/b值 单胞化学式量数 理论密度 光学数据 * 氯化钠(NaCl)的PDF卡片 * D. PDF卡片索引 为方便、迅速查对PDF卡片，JCPDS编辑出版了多种PDF卡片检索手册： Hanawalt无机物检查手册、Hanawalt有机相检查手册、无机相字母索引、Fink无机索引、矿物检索手册等 检索手册按检索方法可分为两类：以物质名称为索引(即字母索引)、以d值数列为索引(即数值索引)。 * 字母索引 以物相英文名称字母顺序排列。每种相一个条目，占一横行。 条目的内容顺序为：物相英文名称、三强线d值与相对强度、卡片编号和参比强度号。条目示例如下： * 数值索引 以Hanawalt数字索引为例。 其编排方法为：一个相一个条目，在索引中占一横行，其内容依次为按强度递减顺序排列的8条强线的晶面间距和相对强度值、化学式、卡片编号和参比强度值。条目示例如下： Fink数值索引与哈那瓦特数值索引相类似，主要不同的是其以八强线条的d值循环排列，每种相在索引中可出现8次。 * D. PDF卡片索引 (1)字顺索引：是以物质的单质或化合物的英文名称，按英文字母顺序排列而成的索引。 (2)矿物名称索引：按矿物英文名称的字母顺序排列。 (3)哈纳瓦尔特(Hanawalt)索引：是一种按d值编排的数字索引，是鉴定未知物相时主要使用的索引。 (4)芬克(Fink)索引：也是一种按d值编排的数字索引，但其编排原则与哈纳瓦特索引有所不同。 * 上图给出的是在计算机检索程序上运行时的PDF卡片示例。从PDF卡片上，我们可以知道试样的化学式和名称，光学性质，晶体学数据，如晶面间距，相对强度，晶体的类型，对应的hkl等。 E. PDF卡片库 * 小结：物相定性分析的基本步骤 (1)制备待分析物质样品，用衍射仪法获得样品的衍射图像； (2)找出八强线； (3)检索PDF卡片。按照检索法排出四组顺序，按照顺序核对八强线，当八强线基本符合时，则按卡片编号取出PDF卡片。当按照第一组查找不到相应条目时，则可按其它组顺序排列查找。查找索引时，d值可有一定误差范围，一般：△d=±0.02? (4)核对PDF卡片与物相判定。 * 定性相分析的注意事项： (1)d值的数据比相对强度的数据重要； (2)低角度区的衍射数据比高角度区域的数据重要； (3)了解试样的来源、化学成分和物理特性等对于作出正确的结论是十分有帮助的； (4)在进行多相混合试样的分析时，不能要求一次就将所有主要衍射线都能核对上，因为它们可能不是同一物相产生的； (5)尽量将X射线物相分析法和其它相分析法结合起来； (6)要确定试样中含量较少的相时，可用物理方法或化学方法富集浓缩。 * 2. 物相定量分析 定量分析的任务是确定物质(样品)中各组成相的相对含量。 由于需要准确测定衍射线强度，因而定量分析一般都采用衍射仪法。 设样品中任意一相为j，其某(HKL)衍射线强度为Ij，其体积分数为fj，样品(混合物)线吸收系数为?；定量分析的基本依据是：Ij 随fj的增加而增高；但由于不同样品对X射线的吸收不同，Ij 亦不正比于fj，而是依赖于Ij与fj及?之间的关系。 * 任务：根据混合相试样中各相物质的衍射线的强度来确定各相物质的相对含量。 外标法 内标法 K值法 * X衍射物相定量分析过程 对于一般的X衍射物相定量分析过程，总是通过下列几个过程进行： （1）物相鉴定 过程即为通常的X射线物相定性分析。 （2）选择标样物相