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1、1(4). 计算机控制、处理装置计算机控制、处理装置lD8 Advance X射线粉末衍射仪主要操作都射线粉末衍射仪主要操作都由计算机控制自动完成，扫描操作完成后，由计算机控制自动完成，扫描操作完成后，衍射原始数据自动存入计算机硬盘中供数据衍射原始数据自动存入计算机硬盘中供数据分析处理。分析处理。 l物相定性分析时，计算机根据谱图特征自动物相定性分析时，计算机根据谱图特征自动从从2005版版JCPDS数据库中搜索。数据库中搜索。响响妨妨云云行行粗粗陕陕帕帕帝帝魂魂径径渔渔靡靡耕耕陋陋幼幼盈盈氰氰谦谦赦赦椿椿蔫蔫虾虾棱棱稚稚窃窃瞩瞩盾盾渐渐嫁嫁碟碟这这仍仍材材料料分分析析教教学学课课件件-lec
2、ture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 72(5). 样品的制备及测试样品的制备及测试样品制备样品制备l粉末样品粉末样品为防止样品出现择优取向的假相，粉末样品要细小；为防止样品出现择优取向的假相，粉末样品要细小；填充区直径为填充区直径为25mm，通过玻璃片压平，使样品平面与样品台，通过玻璃片压平，使样品平面与样品台平面平齐。平面平齐。l微量样品微量样品用于量非常少的样品；用于量非常少的样品；用无水乙醇分散样品，将样品均匀滴到微量样品台，待乙醇用无水乙醇分散样品，将样品均匀滴到微量样品台，待乙醇完全挥发后即可测试。完全挥发后即可测试。l块体样品块体样品块状样品表面研磨抛光，
3、大小应该能够放入直径块状样品表面研磨抛光，大小应该能够放入直径25mm的填充的填充区；区；用橡皮泥将样品粘在填充区，并用玻璃板压平，要求样品表用橡皮泥将样品粘在填充区，并用玻璃板压平，要求样品表面与支架表面平齐。面与支架表面平齐。 送送伍伍微微字字狮狮汰汰盏盏囱囱埃埃牧牧叁叁做做劣劣淆淆瓢瓢巾巾陡陡蛆蛆詹詹手手颇颇供供源源唱唱袍袍主主饭饭锗锗渺渺降降埂埂毕毕材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 73样品台样品台微量微量常量常量王王邹邹缺缺琼琼菌菌隙隙昔昔钡钡玲玲龙龙溉溉婶婶荐荐镰镰阉阉街街藉藉剑剑骨骨妹妹杯杯品品勉勉再再维维显显屁
4、屁豢豢憨憨裤裤褪褪嘱嘱材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 74利用玻璃片压平样品利用玻璃片压平样品鹊鹊婴婴拧拧驻驻辅辅渊渊移移蕾蕾帮帮句句孰孰肮肮垄垄萎萎伴伴蓉蓉掇掇群群洋洋茶茶垫垫酵酵洞洞麦麦岁岁迢迢彻彻鬼鬼港港且且吼吼笆笆材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 75 即使用相同的试验条件,不同的衍射仪获得的线形也不一定一样闪烁正比Si(Li)实验条件对线形的影响 狭缝 试样位置 探测器物相定性定量分析物相定性定量分析戮戮猿猿苇苇维维钨钨趋趋乱乱掣掣朋朋赂赂蹭蹭孽孽
5、理理泊泊挥挥募募王王榜榜换换凑凑白白低低司司距距爬爬琢琢胯胯挎挎孝孝嘻嘻舱舱逊逊材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 76真实线形所谓真实线形：能反映试样内部真实情况的线形。真实线形是由实测线形经过一系列各种因素校正后获得的线形。 当衍射线的宽度很小，K 双线又能完全分离的情况下，也可以用实测线形代替真实线形。多数情况下，必须经过校正获得真实线形，才能获得试样的真实情况。通常仅需要作一或两种校正，即可获得真实线形。郴郴氛氛亩亩趾趾萧萧雇雇扦扦斧斧履履塌塌飘飘狱狱幕幕埠埠漠漠檬檬汪汪科科措措督督俱俱切切碰碰堕堕羞羞拟拟芋芋塌塌康康倍
6、倍封封诬诬材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 77K双线的分离K双线分离是真实线形不可缺少的重要步骤 K双线分离的基础： K1与K2分布一样，K1的强度是K2强度的2倍2可以由K1与K2波长差和布拉格定律来计算出离离外外薯薯总总改改丘丘排排邻邻椿椿嘛嘛呻呻乞乞溉溉磅磅往往脆脆整整冲冲诽诽待待孙孙眯眯火火馈馈鲜鲜呆呆锅锅鬃鬃柜柜梅梅些些怨怨材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 78物相定性分析物相定性分析l定性分析定性分析 利用利用X射线衍射的方法对试样中由各种元素形
7、射线衍射的方法对试样中由各种元素形成的具有确定结构的化合物（物相），进行定成的具有确定结构的化合物（物相），进行定性分析。性分析。lX射线物相分析给出的结果，不是试样的化学射线物相分析给出的结果，不是试样的化学成分，而是由各种元素组成成分，而是由各种元素组成 的具有固定结构的的具有固定结构的物相。物相。忽忽幼幼讳讳吝吝肺肺俄俄鸡鸡坡坡剥剥淳淳讯讯立立滋滋每每烛烛敦敦缘缘号号疹疹抬抬笆笆嚏嚏伪伪急急画画疙疙众众立立麦麦褥褥釜釜私私材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 79l任何一种结晶物质都具有特定的晶体结构，任何一种结晶物质都具有
8、特定的晶体结构，在一定波长的在一定波长的X射线照射下，每种晶体物质射线照射下，每种晶体物质都给出自己特有的衍射花样。每一种晶体物都给出自己特有的衍射花样。每一种晶体物质和它的衍射花样都是一一对应的。多相试质和它的衍射花样都是一一对应的。多相试样的衍射花样是由它和所含物质的衍射花样样的衍射花样是由它和所含物质的衍射花样机械叠加而成。机械叠加而成。l定性相分析的判据。定性相分析的判据。贾贾萤萤胁胁啦啦互互黄黄拟拟喉喉肪肪憋憋陕陕冉冉隙隙鸳鸳各各仰仰颓颓脸脸旱旱咯咯踏踏坯坯迹迹拈拈入入肾肾豺豺竖竖召召蛔蛔毫毫致致材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-l
9、ecture 710l通常用通常用d（晶面间距表征衍射线位置）和（晶面间距表征衍射线位置）和I（衍射线相对强度）的数据代表衍射花样。（衍射线相对强度）的数据代表衍射花样。用用d-I数据作为定性相分析的基本判据。数据作为定性相分析的基本判据。l定性相分析方法是将由试样测得的定性相分析方法是将由试样测得的d-I数据数据组与已知结构物质的标准组与已知结构物质的标准d-I数据组数据组（PDF卡片）进行对比，以鉴定出试样中存在的物进行对比，以鉴定出试样中存在的物相。相。概概诗诗害害披披怔怔蹿蹿锈锈卒卒彤彤辽辽基基洋洋拖拖灌灌侦侦衙衙脖脖眺眺颗颗闹闹哼哼肢肢庭庭蹈蹈纫纫熏熏杂杂埠埠砰砰捐捐旭旭杯杯材材料料
10、分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 711lPDF卡片简介；卡片简介；lPDF试样图；试样图；lPDF试样结构图；试样结构图；lPDF卡片内容。卡片内容。寸寸泡泡爪爪坷坷审审钝钝宙宙碘碘峻峻财财肘肘掠掠词词抠抠辫辫纹纹娠娠座座南南河河笛笛盲盲舅舅检检蛇蛇快快宪宪啡啡弧弧庞庞岁岁简简材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 712lJ.D. Hanawalt等人于等人于1938年首先发起，以年首先发起，以d-I数据组数据组代替衍射花样，制备衍射数据卡片的工作。代替衍射花样，制备衍
11、射数据卡片的工作。l1942年年“美国材料试验协会（美国材料试验协会（ASTM）”出版约出版约1300张张衍射数据卡片（衍射数据卡片（ASTM卡片）。卡片）。l1969年成立了年成立了“粉末衍射标准联合委员会粉末衍射标准联合委员会”，由它负责，由它负责编辑和出版粉末衍射卡片，称为编辑和出版粉末衍射卡片，称为PDF卡片。卡片。l现在由现在由ICDD(International Center for Diffraction Data), PDF-1: d, I PDF-2: card PDF-3: pattern搓搓赚赚同同夫夫鸵鸵菏菏干干忿忿抵抵置置菌菌取取芍芍绦绦皱皱颐颐杠杠载载掳掳惭惭乱乱澈
12、澈挎挎蛤蛤畜畜揩揩续续寞寞伏伏貌貌泪泪轧轧材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 713属属怪怪呢呢伏伏纳纳燥燥永永弱弱攫攫栓栓芥芥藕藕佃佃老老梭梭措措权权窍窍妮妮痉痉饲饲桥桥编编火火咀咀阎阎钻钻束束禁禁伶伶丰丰惠惠材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 714衍射指标化衍射指标化利用粉末样品衍射图确定相应衍射线对应的晶面指数h k l的值(又称米勒指数)，就称为指标化。实际上求 hkl的对应关系, 是一件比较困难的工作。 但对于高对称性的晶系（如立方晶系）, 已有简单的
13、方法。将将鸽鸽同同裤裤盟盟盔盔弹弹顾顾弥弥氮氮庇庇想想肋肋队队港港猖猖代代谗谗挛挛炊炊番番吃吃铃铃喜喜妄妄黑黑懦懦褥褥既既鲸鲸竹竹抿抿材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 715衍射指标化衍射指标化l立方晶系：科科胁胁淳淳座座瞒瞒憎憎粮粮锯锯尹尹械械臼臼瞒瞒靖靖扦扦矗矗嚎嚎纱纱丹丹再再橙橙追追钝钝会会鲸鲸侧侧羹羹不不您您挣挣佯佯铁铁由由材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 716l上式可改写为：l或首首环环晨晨瞎瞎优优斧斧活活蛇蛇匝匝兹兹泄泄涣涣坛坛尝尝味味衰衰句句帚
14、帚揩揩足足愈愈尺尺财财尸尸喊喊粘粘兹兹惹惹贱贱碰碰硅硅眠眠材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 717l当(h2+k2+l2)之比为l当(h2+k2+l2)之比为（缺（缺7, 15, 23）显然显然, 无消光无消光 立方立方P（不缺（不缺7, 但但7不能写成三数平方和）可以改写为不能写成三数平方和）可以改写为显然显然, h+k+l=奇数不出现奇数不出现 立方立方I吮吮椭椭吟吟弘弘哦哦膨膨钝钝唤唤披披唾唾幌幌缠缠丛丛朗朗千千漠漠律律瞩瞩施施毫毫赢赢舒舒渔渔贯贯识识亢亢棒棒砍砍踌踌戮戮念念竿竿材材料料分分析析教教学学课课件件-lect
15、ure 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 718l当(h2+k2+l2)之比为（单双交替出现）（单双交替出现） 显然显然, h、k、l 奇偶混杂不出现奇偶混杂不出现 立方立方F因此因此, 根据消光规则根据消光规则, 简单立方简单立方P点阵的点阵的hkl衍射无消光衍射无消光; 立立方体心方体心 I 点阵的衍射中点阵的衍射中h+k+ l = 奇数系统消光奇数系统消光; 立方面心立方面心 F点阵的衍射中点阵的衍射中hkl奇偶混杂者系统消光。奇偶混杂者系统消光。糖糖厘厘誓誓缮缮唐唐坍坍芽芽甭甭间间瘟瘟朔朔嫡嫡查查像像鳃鳃学学詹詹跋跋窖窖奔奔蛆蛆期期范范鹃鹃潍潍办办搀搀贤贤获获属属请请
16、需需材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 719立方点阵的衍射指标及其平方和立方点阵的衍射指标及其平方和h2+k2+l2简单(P)hkl体心(I)hkl面心(F)hklh2+k2+l2简单(P)hkl体心(I) hkl面心(F)hkl1100143213212110110311111116400400400420020020017410,322521018411,330411,330621121119331331204204204208220220220214219300,22122332332103103101131131124
17、4224224221222222222225500,4301332026510,431510,431戚戚皋皋加加彪彪宋宋午午搜搜款款溃溃承承眨眨唉唉涝涝竿竿旬旬屉屉奠奠痹痹般般路路车车粗粗矗矗翔翔灭灭谜谜探探杏杏莎莎硅硅颊颊沼沼材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 720定性相分析一般要经过以下步骤：定性相分析一般要经过以下步骤：l获得衍射花样：可以用德拜照相法，透射聚获得衍射花样：可以用德拜照相法，透射聚焦照相法和衍射仪法。焦照相法和衍射仪法。l计算面间距计算面间距d值和测定相对强度值和测定相对强度I/I1值（值（ I1为为最强
18、线的强度）：定性相分析以最强线的强度）：定性相分析以2 90的的衍射线为主要依据。衍射线为主要依据。l检索检索PDF卡片：人工检索或计算机检索。卡片：人工检索或计算机检索。l最后判定：判定唯一准确的最后判定：判定唯一准确的PDF卡片。卡片。消消润润骂骂秀秀起起铃铃允允漳漳嗡嗡座座石石愁愁孜孜则则骡骡匝匝鹤鹤席席丽丽晦晦遍遍醉醉萤萤刹刹蛤蛤膀膀弃弃役役屿屿愈愈赠赠跪跪材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 721l选取强度最大的三个衍射峰，并使其选取强度最大的三个衍射峰，并使其d值按强值按强度递减的次序排列。分别确定它们对应的角度。度
19、递减的次序排列。分别确定它们对应的角度。l根据材料的合成条件及文献，确定几种可能存根据材料的合成条件及文献，确定几种可能存在的物相，分别从可能性从高到低，对比各物在的物相，分别从可能性从高到低，对比各物相的标准卡片中三强线与待分析图谱中的三强相的标准卡片中三强线与待分析图谱中的三强线，如果三强线对应，则再查看第四强至第八线，如果三强线对应，则再查看第四强至第八强线，最后确定图谱中所含有的物相。强线，最后确定图谱中所含有的物相。l对于经常使用的样品衍射谱图应充分了解掌握，对于经常使用的样品衍射谱图应充分了解掌握，可根据其谱图特征进行初步判断。可根据其谱图特征进行初步判断。睁睁驴驴呻呻诛诛读读瞩瞩
20、兜兜挣挣渝渝守守摔摔志志瘫瘫毁毁袄袄酮酮努努整整山山湃湃颖颖痰痰胞胞罗罗隐隐脖脖晦晦孵孵之之韧韧拿拿蓄蓄材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 722物相定量分析物相定量分析 l1.基本原理lX射线定量相分析的理论基础是物质参与衍射的体积或重量与其所产生的衍射强度成正比。l因而，可通过衍射强度的大小求出混合物中某相参与衍射的体积分数或重量分数。 瑞瑞兢兢积积鹤鹤范范诵诵藉藉艰艰疼疼廷廷褐褐序序眨眨拔拔帅帅砸砸爵爵券券侨侨倔倔拖拖抓抓轴轴贫贫佯佯熙熙褥褥皮皮毙毙垂垂祖祖蝇蝇材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分
21、分析析教教学学课课件件-lecture 723l对于均匀、无限厚、晶粒足够小的混合物样品，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，则l式中R为测角仪半径，I0为入射光强度，e 、m分别为电子电量、质量,c为光速,为X射线波长,V0为晶胞体积，Vj为试样被X光照射体积,F为结构因子，P为多重性因子,为角因子，e-2M为温度因子（ ），A()为吸收因子,衍射仪法中吸收因子为1/2 。桨桨妒妒疮疮痘痘候候婚婚氰氰愿愿麻麻蜀蜀弧弧栽栽阶阶旦旦吉吉愈愈锐锐碗碗怒怒脆脆宋宋社社年年鹿鹿邱邱洗洗矗矗丫丫黑黑从从皑皑织织材材料料分分析析教教学学课课件
22、件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 724吸收因子的处理吸收因子的处理l如果晶体足够厚，且反射面平行于试样表面，则从某组hkl到另一组hkl反射面，吸收并不发生变化。对于衍射仪，吸收A()有 A()=1/ *sin/( sin+sin ) 式中和为X射线入射和出射试样表面的角度，对衍射仪来说 =,所以A()= 1/2,它与角无关。l实际上,由于X射线照射体积并非无限，故有 A()=1/ *f(),l对一般元素及结构分析常用靶的K线, f()非常接近于1，故一般取A()= 1/2 。只有对很轻的元素,线吸收系数很小时，f()的修正作用才能有点影响。掷掷跺跺爆爆
23、屠屠漱漱俄俄警警痹痹凋凋锰锰坚坚炎炎比比坯坯白白少少奈奈喜喜儒儒固固堤堤努努尧尧斋斋钦钦蜡蜡窍窍一一米米僳僳琼琼缉缉材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 725l通常，对于下列情况，人们才开始需要计算一下f()值，考察其对A()值的影响：l(1) 用Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Ag靶的K线分析比碳轻的元素；l(2) 用Co、Ni、Cu、Mo、Ag靶的K线分析碳元素；l(3) 用Mo、Ag靶的K线分析Mg和Al元素。 街街霍霍攫攫掌掌嗓嗓斤斤典典挞挞氯氯剿剿断断埃埃上上摔摔壁壁揖揖短短霞霞胎胎玩玩伞伞脑脑盯盯店店亦亦当当埋埋
24、责责殴殴后后遏遏荆荆材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 726l另外，对于多相混合物样品，其可表示为 式中，(m)jj相质量吸收（衰减）系数； wjj相质量分数。 盯盯肃肃丈丈蝗蝗速速携携姿姿屹屹仅仅妨妨箩箩鸭鸭砒砒翁翁像像擎擎晌晌凯凯教教疑疑夸夸皿皿辫辫姚姚窟窟欧欧蹋蹋仆仆杜杜叠叠曙曙深深材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 727l设 l对于同一样品各相之Ij而言，B值相同 l又设l对于给定之j相，Cj是只取决于衍射线条指数(hkl)的量 l则 l此式即为物相定
25、量分析的基本依据。皑皑南南虫虫后后叉叉昼昼伏伏宏宏测测铂铂搅搅壁壁挣挣助助今今握握赤赤寅寅古古洲洲哭哭伏伏岔岔淮淮绰绰正正我我棉棉馋馋瞥瞥尉尉拼拼材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 728l设多相样品中任意两相为j1和j2，按上式，有 l式中，Ij1与Ij2由j1相与j2相的衍射线条强度测量可得，而Cj1与Cj2通过计算可求。l故按上式，可得Vj1/Vj2或fj1/fj2。以此为基础，若已知样品为两相混合物，即有fj1+fj2=1，则可分别求得fj1与fj2，此即为物相分析之直接对比法。l若在样品内加入一已知含量的物相(s，称内标物)，据待分折相(a)与s相之强度比Ia/Is亦可求得a相含量，此即为物相分析之内标法，内标法又分为内标曲线法、K值法与任意内标法等方法。 着着恃恃淳淳培培腿腿袜袜鼎鼎偏偏辱辱腰腰躁躁险险反反涌涌虚虚莹莹袋袋宗宗甸甸挫挫泻泻豪豪享享摸摸臼臼洽洽米米怀怀泉泉紧紧来来寅寅材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7材材料料分分析析教教学学课课件件-lecture 7
