X射線衍射技術(shù)(XRD)是通過對樣品進(jìn)行X射線衍射,分析其衍射圖譜,獲得材料的成分、材料內(nèi)部原子或分子的結(jié)構(gòu)或形態(tài)等信息的一種儀器,是研究物質(zhì)的物相和晶體結(jié)構(gòu)的主要方法。
X射線衍射儀分為單晶衍射儀和多晶衍射儀兩種。
單晶衍射儀的被測對象為單晶體試樣,主要用于確定未知晶體材料的晶體結(jié)構(gòu)?;驹恚涸谝涣尉w中原子或原子團(tuán)均是周期排列的。將X射線(如Cu的Kα輻射)射到一粒單晶體上會發(fā)生衍射,由對衍射線的分析可以解析出原子在晶體中的排列規(guī)律,也即解出晶體的結(jié)構(gòu)。
多晶衍射儀也被稱為粉末衍射儀,被測對象通常為粉末、多晶體金屬或高聚物等塊體材料。
X射線衍射儀可解決的問題:
1.當(dāng)材料由多種結(jié)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(jié)晶相的比例;
2.很多材料的性能由結(jié)晶程度決定,可使用XRD結(jié)晶度分析,確定材料的結(jié)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(yīng)用提供性能驗證指標(biāo);
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(yīng)力方面影響,使用XRD可以快捷測定微觀應(yīng)力;
5.納米材料由于顆粒細(xì)小,極易形成團(tuán)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。