X射線物相分析ppt課件

1、|利用X射線衍射的方法對(duì)試樣中由各種元素構(gòu)成的具有確定構(gòu)造的化合物物相，進(jìn)展定性和定量分析。|X射線物相分析給出的結(jié)果，不是試樣的化學(xué)成分，而是由各種元素組成 的具有固定構(gòu)造的物相。|1. 根本原理|2. PDF卡片|3. PDF卡片索引|4. 分析方法|5.計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢索|任何一種結(jié)晶物質(zhì)都具有特定的晶體構(gòu)造，在一定波長(zhǎng)的X射線照射下，每種晶體物質(zhì)都給出本人特有的衍射花樣。每一種晶體物質(zhì)和它的衍射花樣都是一一對(duì)應(yīng)的。多相試樣的衍射花樣是由它和所含物質(zhì)的衍射花樣機(jī)械疊加而成。|定性相分析的判據(jù)。|通常用d晶面間距表征衍射線位置和I衍射線相對(duì)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)代表衍射花樣。用d-I數(shù)據(jù)作為定性相分析的根

2、本判據(jù)。|定性相分析方法是將由試樣測(cè)得的d-I數(shù)據(jù)組與知構(gòu)造物質(zhì)的規(guī)范d-I數(shù)據(jù)組PDF卡片進(jìn)展對(duì)比，以鑒定出試樣中存在的物相。|1. PDF卡片簡(jiǎn)介；|2. PDF試樣圖；|3. PDF試樣構(gòu)造圖；|4. PDF卡片內(nèi)容。|J.D.Hanawalt等人于1938年首先發(fā)起，以d-I數(shù)據(jù)組替代衍射花樣，制備衍射數(shù)據(jù)卡片的任務(wù)。|1942年“美國(guó)資料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)ASTM出版約1300張衍射數(shù)據(jù)卡片ASTM卡片。|1969年成立了“粉末衍射規(guī)范結(jié)合委員會(huì)，由它擔(dān)任編輯和出版粉末衍射卡片，稱(chēng)為PDF卡片。|如今由ICDD(International Center for Diffraction Data

3、),| PDF-1: d, I| PDF-2: card| PDF-3: pattern|11a、1b、1c,三個(gè)位置上的數(shù)據(jù)是衍射花樣中前反射區(qū)2 0.75和I2/I10.75和I2/I10.75的相，以d1d2，d1d3和d2d3的編排順序出現(xiàn)三次。|1982年版本又作了進(jìn)一步改良，它的編排規(guī)那么為：|1一切的相最少都以的編排順序出現(xiàn)一次；|2對(duì)I2/I10.75和I3/I1 0.75的相，以d1d2和d1d3的編排順序出現(xiàn)二次；|3對(duì)I3/I1 0.75和I4 /I1 0.75的相，以d1d2， d2d1 和d3 d1的編排順序出現(xiàn)三次；|4對(duì)I4/I1 0.75的相，以d1d2，d2d

4、1 ， d3 d1和d4 d1的編排順序出現(xiàn)四次；|這種索引是按照物相英文稱(chēng)號(hào)的第一個(gè)字母為順序編排條目。每個(gè)條目占一橫行。物相的英文稱(chēng)號(hào)寫(xiě)在最前面，其后，依次陳列著化學(xué)式，三強(qiáng)線的d值和相對(duì)強(qiáng)度，卡片編號(hào)，最后是參比強(qiáng)度I/Ic。|定性相分析普通要經(jīng)過(guò)以下步驟：|1獲得衍射花樣：可以用德拜照相法，透射聚焦照相法和衍射儀法。|2計(jì)算南間距d值和測(cè)定相對(duì)強(qiáng)度I/I1值 I1為最強(qiáng)線的強(qiáng)度：定性相分析以2 90的衍射線為主要根據(jù)。|3檢索PDF卡片：人工檢索或計(jì)算機(jī)檢索。|4最后斷定：斷定獨(dú)一準(zhǔn)確的PDF卡片。|計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢索主要由建立數(shù)據(jù)文件庫(kù)和檢索匹配兩部分組成。|1. 建立檢索匹配|2. 數(shù)

5、據(jù)文件庫(kù)|SYC|概述 |根本原理 |物相定量分析方法 |分析實(shí)例|1 概述|1936 年，礦粉中石英含量的X射線定量分析，|1945年，弗里德曼發(fā)明衍射儀后，48年由亞力山大完成內(nèi)標(biāo)法；科恩等：直接比較法|1974年，F(xiàn).H.Chung K值法，基體清洗法，絕熱法，無(wú)標(biāo)樣法jnjjMHKLjwePFVVcmeRII12222203424021cossin)2(cos1132Vj為j相參與衍射的體積，C、Kj分別代表與待丈量無(wú)關(guān)的物理量強(qiáng)度因子。2jjjVCKI 含量通常用體積百分?jǐn)?shù)vj或分量百分?jǐn)?shù)wj，單位體積內(nèi)Vj與vj、wj之間的關(guān)系，VVwVVVvjjjjjj，jjjwv)(1mnjj

6、mwjmnjjjjjwvCKI)(21jmnjjjjjjwwCKI)(21物相定量分析的詳細(xì)方法有:單線條法外標(biāo)法內(nèi)標(biāo)法K值法和絕熱法直接比較法聯(lián)立方程法|外標(biāo)法|是在被測(cè)的粉末樣品中參與一種恒定的規(guī)范物質(zhì)制成復(fù)合試樣。|標(biāo)樣：常用Al2O3, SiO2,最好NiO|被測(cè)試樣含n相，測(cè)A相，摻內(nèi)標(biāo)物質(zhì)S|被測(cè)樣wA , 復(fù)合樣wA, S在復(fù)合樣wS , |wA = wA /(1- wS)jmnjjSSSSjmnjjAAAAwwCKIwwCKI)(2)(21111ASAASASSSASAASSASAwKIIwwKwKwwKKII)1 (|在待測(cè)樣中參與一種規(guī)范物質(zhì)I測(cè)/I標(biāo)W測(cè)|K值法是在內(nèi)標(biāo)法

7、的根底上開(kāi)展起來(lái)的，主要差別在于對(duì)比例常數(shù)K值的處置上不同。1根本計(jì)算公式設(shè)待測(cè)試樣中含有幾個(gè)相，要測(cè)j相的含量，含量為Wj，摻入的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)為S，參與量為Ws，復(fù)合樣中， 只與兩相的密度和衍射角有關(guān)，與相的含量無(wú)關(guān)， 是一個(gè)常數(shù)，要求 得先求 參比強(qiáng)度值。sjjWWW1jmnjjjjjjWWCKI）（112jmnjjsssswwCKI)(211sjjssjjssjsjWWKWWKKIIjsKjsKjW jsK2 實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)定 值。制備Wj Ws=1 1的兩相混合樣。 Ij、Is各選一個(gè)或2個(gè)適宜的衍射峰2制備待測(cè)相的復(fù)合樣：摻入與 一樣的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，含量可不同。3丈量復(fù)合樣。準(zhǔn)確丈量Ij、Is

8、，所選峰及條件與 同。4經(jīng)過(guò) 求待測(cè)相含量。求得jsKsjjsIIKjsKjsKsjjjWWwW1jsK3測(cè)算實(shí)例試樣：由莫萊石M，石英Q和方解石C三個(gè)相組成內(nèi)標(biāo)物質(zhì)：剛玉A，向待測(cè)試樣中的參入量為Ws=0.69各待測(cè)相的復(fù)合樣中各峰的強(qiáng)度，IM120+210=922， IC101=6660， IA113=4829 jsK16. 9,08. 8,47. 2CAQAMAKKK8604)10(11QI計(jì)算公式：計(jì)算結(jié)果： )1 (,sjjjssjjWWWKWsIIW%3 .1769. 0105334. 0,05334. 047. 269. 04892922MMWW%10.49,15215. 0QQ

9、WW%6 .33,10389. 0CCWW|絕熱法，就是在定量相分析時(shí)不與系統(tǒng)以外發(fā)生關(guān)系。用試樣中的某一個(gè)相作規(guī)范物質(zhì)。|特點(diǎn)：1不需求向試樣中摻入內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，減少實(shí)測(cè)任務(wù)費(fèi)事；2既適用于粉末試樣，也適用于整體試樣；3不能測(cè)定含未知相的多相混合試樣。此法不需向待測(cè)試樣中摻入內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，是以?xún)上嗟难苌鋸?qiáng)度比為根底，強(qiáng)度參此量經(jīng)過(guò)實(shí)際計(jì)算。適用于淬火鋼中剩余奧氏體的測(cè)定和其它種同類(lèi)異型轉(zhuǎn)變。1根本計(jì)算公式如待測(cè)試樣中含有n個(gè)相，它的體積分?jǐn)?shù)為Vj，各相含量的總和等于1 6可寫(xiě)出n個(gè)強(qiáng)度方程 11niiVnmimWVCKIiniiiii,2, 1)(21用其中的某一個(gè)方程去除其他方程可得n-1個(gè)方程

10、7 或 8代入7 mimmiimimimiVKKIIVVVKKII或niiimmnimimmiKIVmIKVKKII111niiimmmKIKIV1niiiiiniiiiiiKIKIKIKIV11將實(shí)驗(yàn)得到的Ii和計(jì)算得到的Ki代入8求得Vi，利用 求得Wj/jijVW 在淬火鋼中，只含與體積相相和奧氏體相相，且 ， 簡(jiǎn)化 9假設(shè)有碳化物相，這時(shí) 101VVKIKIKIKIKIKIVr)(1CVVV)(CCrKIKIKIKIV2實(shí)驗(yàn)步驟1Ki因子的計(jì)算a 單胞體積：求關(guān)時(shí)常數(shù)求V0，Vr面心立方=a3b 構(gòu)造因子的計(jì)算： f查表c 多重性因子P，奧氏體200為6d 角因子 e 溫度因子 ，M由德祥溫度計(jì)算，有表可查2衍射峰的積分強(qiáng)度丈量a衍射峰對(duì)的選擇 臨近、強(qiáng)度接近b輻射的選擇：消除熒光，提頂峰背比 Cu+單色器，或Co靶，F(xiàn)e靶c丈量參數(shù)：步進(jìn)掃描，掃描速度為0.25/min3剩余實(shí)氏體含量的計(jì)算 將計(jì)算的 和丈量的 代入2224,16fffFrcossincos1222Me2CKKK,CIII,3測(cè)算實(shí)例試樣GCr15鋼樣，1050油淬測(cè)試條件：Co，K輻射；40