神通广大的射线粉末衍射马礼敦.ppt

一. X射线粉末衍射(XRD)的应用
1.何谓X射线衍射？
□只有结晶体才会造成X射线衍射
□结晶体为具有一定结构的原子团(分子)在三维空间的周期排列
Cs
Cl
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X射线衍射为周期性结构造成的周期X射线散射源间的干涉。相消干涉时强度几乎会完全消去，相长干涉时会变得很强，称为X射线衍射 。
衍射方向服从布拉格公式
2dsinθ=nλ
dHKL:(HKL)面族的面间距，θHKL:布拉格角，
λ:入射X射线波长
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*单晶体衍射获得的是衍射
点，数量多(数千至数十
万) 。
*用于晶体结构测定，单晶体定向或缺陷形貌测定。
*粉末衍射为晶体粉末的集
体衍射现象。
*粉末衍射获得的是衍射圆
锥(环)，数量少(数十) 。
2.单晶体衍射与粉末(多晶体衍射)衍射
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Bragg-Brenteno衍射仪
准聚焦几何，平板状样品
散射狭缝
接收狭缝
3.粉末衍射仪和粉末衍射谱
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从衍射谱上可得到的实验物理量为
衍射峰的位置、强度、峰形（峰宽）
粉末衍射图与实验物理量
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4. X射线粉末衍射的主要用途
主要用于三个不同层次的结构测定。
(1). 多晶聚集体结构：多晶体材料中晶粒群体间的关系。
(2). 晶体结构与分子结构：一个晶胞的结构，其尺寸与对称性；晶胞内各原子的位置坐标；分子内各原子间的关系。分子结构同时被测定。
(3). 晶体内的微结构：晶体内部破坏周期性的各种缺陷，如微应变、反相畴、各种位错、层错、膜厚波动、界面粗糙度等。
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(1). 多晶聚集体结构的表征
1). 物相结构的分析(定性、定量)
2). 晶粒平均尺寸和粒度分布的测定
3). 择优取向和织构的测定
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1). 物相结构分析
构成材料的不同化合物的分析或同一化合物的不同晶型或异构体的分析。
物相构成与此材料的性能密切有关，是正确使用此材料的重要基础。
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□ （a）粉末衍射谱是物质的特征，独一无二。
（b）在混合物中每一个物质产生的衍射谱与其它物质无关，有指纹性。
（c）各组分衍射谱的强度是正比于各组分的含量的，混合物的粉末衍射谱是各组成物相的粉末衍射谱的权重叠加。
(a)、(b)、为定性基础，(c)为定量基础
● 物相定性分析方法：标准谱对比法
Hull指出（1919）：
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碎屑岩物相定性(扫描总时间:4分钟)
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