X射線衍射的原理及用途介紹

因此,X射線衍射分析法作為材料結構和成分分析的一種現(xiàn)代科學方法，已逐步在各學科研究和生產(chǎn)中廣泛應用。

X射線同無線電波、可見光、紫外線等一樣,本質(zhì)上都屬于電磁波,只是彼此之間占據(jù)不同的波長范圍而已。X射線的波長較短,大約在10-8～10-10cm之間。X射線分析儀器上通常使用的X射線源是X射線管,這是一種裝有陰陽極的真空封閉管（見圖1）,在管子兩極間加上高電壓,陰極就會發(fā)射出高速電子流撞擊金屬陽極靶,從而產(chǎn)生X射線。當X射線照射到晶體物質(zhì)上,由于晶體是由原子規(guī)則排列成的晶胞組成,這些規(guī)則排列的原子間距離與入射X射線波長有相同數(shù)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(chǎn)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不同的晶體物質(zhì)具有自己*的衍射樣,這就是X射線衍射的基本原理。

XRD可解決的問題：

1.當材料由多種結晶成分組成，需區(qū)分各成分所占比例，可使用XRD物相鑒定功能，分析各結晶相的比例；

2.很多材料的性能由結晶程度決定，可使用XRD結晶度分析，確定材料的結晶程度；

3.新材料開發(fā)需要充分了解材料的晶格參數(shù)，使用XRD可快捷測試出點陣參數(shù)，為新材料開發(fā)應用提供性能驗證指標；

4.產(chǎn)品在使用過程中出現(xiàn)斷裂、變形等失效現(xiàn)象，可能涉及微觀應力方面影響，使用XRD可以快捷測定微觀應力；

5.納米材料由于顆粒細小,極易形成團粒,采用通常的粒度分析儀往往會給出錯誤的數(shù)據(jù)。采用X射線衍射線線寬法(謝樂法)可以測定納米粒子的平均粒徑。