X射線衍射的方向和強度與晶體結構之間的有什麼對應關係

時間 2021-08-30 11:01:32

1樓:餘姚百事達pc管

2023年勞埃等人根據理論預見,並用實驗證實了x射線與晶體相遇時能發生衍射現象,證明了x射線具有電磁波的性質,成為x射線衍射學的第乙個里程碑。當一束單色x射線入射到晶體時,由於晶體是由原子規則排列成的晶胞組成,這些規則排列的原子間距離與入射x射線波長有x射線衍射分析相同數量級,故由不同原子散射的x射線相互干涉,在某些特殊方向上產生強x射線衍射,衍射線在空間分布的方位和強度,與晶體結構密切相關,每種晶體所產生的衍射花樣都反映出該晶體內部的原子分配規律。這就是x射線衍射的基本原理。

2樓:羽贊巧文石

x射線衍射的方向體現在xrd譜的橫座標,x射線衍射強度記錄在xrd譜的峰強,解析xrd譜可以獲得晶體結構、晶相晶系等的資訊。

對無機材料測試研究、金屬材料、奈米材料、超導材料、高分子材料等等應用領域都有很好的應用。

x射線衍射對無機材料、金屬的分析,常作的就是對材料的物相的定性分析,把對材料測得的點陣平面間距及衍射強度與標準物質物相的衍射資料相比較,確定材料中存在的物相是什麼物相?晶體結構是屬於立方晶體、四方晶體、六方晶體、三方晶體、正交晶體、三斜晶系、單斜晶系的那一種?空間點陣是14種空間點陣中的哪一種?

再進一步的就是進行x射線衍射物相定量分析,根據衍射花樣的強度,確定材料中各物相的含量,作出含量比例的計算判斷。

x射線衍射在金屬學、無機材料學、合金、奈米材料等中的應用:

x射線衍射現象發現後,很快被用於研究金屬和合金的晶體結構,出現了許多具有重大意義的結果。如韋斯特格倫(a.westgren)(2023年)證明α、β和δ鐵都是體心立方結構,β-fe並不是一種新相;而鐵中的α-→γ轉變實質上是由體心立方晶體轉變為麵心立方晶體,從而最終否定了β-fe硬化理論。

隨後,在用x射線測定眾多金屬和合金的晶體結構的同時,在相圖測定以及在固態相變和範性形變研究等領域中均取得了豐碩的成果。如對超點陣結構的發現,推動了對合金中有序無序轉變的研究,對馬氏體相變晶體學的測定,確定了馬氏體和奧氏體的取向關係;對鋁銅合金脫熔的研究等等。目前

x射線衍射(包括散射)已經成為研究晶體物質和某些非晶態物質微觀結構的有效方法。

精密測定點陣引數

常用於相圖的固態溶解度曲線的測定。溶解度的變化往往引起點陣常數的變化;當達到溶解限後,溶質的繼續增加引起新相的析出,不再引起點陣常數的變化。這個轉折點即為溶解限。

另外點陣常數的精密測定可得到單位晶胞原子數,從而確定固溶體型別;還可以計算出密度、膨脹係數等有用的物理常數。

取向分析

包括測定單晶取向和多晶的結構(如擇優取向)。測定矽鋼片的取向就是一例。另外,為研究金屬的範性形變過程,如孿生、滑移、滑移面的轉動等,也與取向的測定有關。

晶粒(嵌鑲塊)大小和微觀應力的測定

由衍射花樣的形狀和強度可計算晶粒和微應力的大小。在形變和熱處理過程中這兩者有明顯變化,它直接影響材料的效能。

巨集觀應力的測定

巨集觀殘留應力的方向和大小,直接影響機器零件的使用壽命。利用測量點陣平面在不同方向上的間距的變化,可計算出殘留應力的大小和方向。

對晶體結構不完整性的研究

包括對層錯、位錯、原子靜態或動態地偏離平衡位置,短程有序,原子偏聚等方面的研究(如晶體缺陷)。晶體結構分析,材料的織構分析,晶粒大小、結晶度、應力等的測定。

合金相變

包括脫溶、有序無序轉變、母相新相的晶體學關係,等等。

結構分析

對新發現的合金相進行測定,確定點陣型別、點陣引數、對稱性、原子位置等晶體學資料。主要用於固態物質的物相分析。

液態金屬和非晶態金屬

研究非晶態金屬和液態金屬結構,如測定近程式參量、配位數等。

特殊狀態下的分析

在高溫、低溫和瞬時情況下的動態分析。

此外,小角度散射用於研究電子濃度不均勻區的形狀和大小,x射線形貌術用於研究近完整晶體中的缺陷如位錯線等,也得到了重視。

x射線衍射的方向和強度與晶體結構之間的有什麼對應關係

3樓:我是杜鵑

x射線衍射的方向體現在xrd譜的橫座標,x射線衍射強度記錄在xrd譜的峰強,解析xrd譜可以獲得晶體結構、晶相晶系等的資訊。

對無機材料測試研究、金屬材料、奈米材料、超導材料、高分子材料等等應用領域都有很好的應用。

x射線衍射對無機材料、金屬的分析,常作的就是對材料的物相的定性分析,把對材料測得的點陣平面間距及衍射強度與標準物質物相的衍射資料相比較,確定材料中存在的物相是什麼物相?晶體結構是屬於立方晶體、四方晶體、六方晶體、三方晶體、正交晶體、三斜晶系、單斜晶系的那一種?空間點陣是14種空間點陣中的哪一種?

再進一步的就是進行x射線衍射物相定量分析,根據衍射花樣的強度,確定材料中各物相的含量,作出含量比例的計算判斷。

x射線衍射在金屬學、無機材料學、合金、奈米材料等中的應用:

x射線衍射現象發現後,很快被用於研究金屬和合金的晶體結構,出現了許多具有重大意義的結果。如韋斯特格倫(a.westgren)(2023年)證明α、β和δ鐵都是體心立方結構,β-fe並不是一種新相;而鐵中的α—→γ轉變實質上是由體心立方晶體轉變為麵心立方晶體,從而最終否定了β-fe硬化理論。

隨後,在用x射線測定眾多金屬和合金的晶體結構的同時,在相圖測定以及在固態相變和範性形變研究等領域中均取得了豐碩的成果。如對超點陣結構的發現,推動了對合金中有序無序轉變的研究,對馬氏體相變晶體學的測定,確定了馬氏體和奧氏體的取向關係;對鋁銅合金脫熔的研究等等。目前 x射線衍射(包括散射)已經成為研究晶體物質和某些非晶態物質微觀結構的有效方法。

精密測定點陣引數 常用於相圖的固態溶解度曲線的測定。溶解度的變化往往引起點陣常數的變化;當達到溶解限後,溶質的繼續增加引起新相的析出,不再引起點陣常數的變化。這個轉折點即為溶解限。

另外點陣常數的精密測定可得到單位晶胞原子數,從而確定固溶體型別;還可以計算出密度、膨脹係數等有用的物理常數。

取向分析 包括測定單晶取向和多晶的結構(如擇優取向)。測定矽鋼片的取向就是一例。另外,為研究金屬的範性形變過程,如孿生、滑移、滑移面的轉動等,也與取向的測定有關。

晶粒(嵌鑲塊)大小和微觀應力的測定 由衍射花樣的形狀和強度可計算晶粒和微應力的大小。在形變和熱處理過程中這兩者有明顯變化,它直接影響材料的效能。

巨集觀應力的測定 巨集觀殘留應力的方向和大小,直接影響機器零件的使用壽命。利用測量點陣平面在不同方向上的間距的變化,可計算出殘留應力的大小和方向。

對晶體結構不完整性的研究 包括對層錯、位錯、原子靜態或動態地偏離平衡位置,短程有序,原子偏聚等方面的研究(如晶體缺陷)。晶體結構分析,材料的織構分析,晶粒大小、結晶度、應力等的測定。

合金相變 包括脫溶、有序無序轉變、母相新相的晶體學關係,等等。

結構分析 對新發現的合金相進行測定,確定點陣型別、點陣引數、對稱性、原子位置等晶體學資料。主要用於固態物質的物相分析。

液態金屬和非晶態金屬 研究非晶態金屬和液態金屬結構,如測定近程式參量、配位數等。

特殊狀態下的分析 在高溫、低溫和瞬時情況下的動態分析。

此外,小角度散射用於研究電子濃度不均勻區的形狀和大小,x射線形貌術用於研究近完整晶體中的缺陷如位錯線等,也得到了重視。

4樓:

x射線衍射的方向:由於晶體中原子或電子的分布具有點陣式的週期性規律,由週期性排列的原子散射次生x射線相互干涉最大加強的方向,衍射方向與晶胞引數有關(laue方程和brag方程)

衍射強度:不具有週期性排列的原子所散射的次生x射線相互干涉,對各個衍射方向上的衍射強度產生影響。衍射強度與晶胞內原子的分布相關。

x射線衍射普中,為什麼高角度的衍射峰強度

5樓:hi漫海

在x射線衍射譜中,低角度的衍射峰大都是晶面100,010,001,110,101,011,200,210,300,220,310,...,400,...等產生的,這些晶面的一級衍射光一般都比較強,並且這些晶面參與衍射的頻度高-即重複係數大.

所以它們的衍射光強,若輸出是x-y函式圖,則它們的衍射峰強度強.

相對應的,高角度衍射角的衍射峰多被解析歸屬於如600,060,006,610,620,630,...,660,...,800,...

等晶面的一級衍射,這些晶面在同樣的晶體系統中出現的頻率比起前面的那些晶面來說頻率是較低的.以600衍射斑為例,它可被解釋為晶面600的一級衍射、也可視為100晶面的6級衍射、或200晶面的3級衍射,一級衍射光強度最強,二級次之,級數越高衍射光強越弱.另一方面,這些晶面參與衍射的頻率低-即重複係數小.

所以它們的衍射光強弱;若輸出是x-y函式圖,則它們的衍射峰強度弱.

影響x射線衍射強度的因素,X射線衍射峰強度 影響因素有哪些

市晶瀅鈕巧 sxp55218 峰位由晶胞大小和形狀決定的 峰強 高 是由晶胞裡原子的種類和原位置決定的。奈米材料753 衍射峰的位置是由材料的結構 峰強 相對高 代表材料的質量 丰度等isord 樓上的對於強度的說法,必須完全的基於儀器檢測條件一致的情況,如果儀器不一樣,引數設定或狹縫不一樣,強度就...

怎樣看晶體結構中兩原子之間的距離

立方晶胞晶格常數a就是立方晶胞的邊長.原子半徑的定義是原子間最小距離 化學鍵長度 的一半.體心立方晶胞上共有九個原子 8個在頂點,乙個在體心 注 容易知道九個原子兩兩間的最小距離為體對角線的一半.體對角線長度為 根號3 a.故原子半徑為r 根號3 a 4.可以在乙個體心立方晶胞中,以八個頂點和晶胞體...

鋼和鐵晶體結構的差別 10,鋼鐵是晶體嗎?

鋼和鐵的區別。鐵是一種化學元素,是地球上最常見到的一種物質。但是在現實生活中,純粹意義的的 鐵 我們幾乎是看不到的。我們平時說的鐵一般包括生鐵和熟鐵,嚴格說,它們都不是純粹意義上的 鐵 都是以鐵元素為主的合金。鋼也是以鐵元素為主合金,鋼與鐵的主要區別是含碳量不同。人們由鐵礦中提取鐵,將礦石 焦炭和石...