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極圖/宏觀織構(gòu)測(cè)試（XRD）：小角度，大作用

來源：時(shí)間：2024-03-12 09:24:52 瀏覽：10231次

極圖/宏觀織構(gòu)測(cè)試（XRD）：小角度，大作用

極圖/宏觀織構(gòu)測(cè)試（X-ray Diffraction，簡(jiǎn)稱XRD）是一種利用X射線在晶體中發(fā)生衍射現(xiàn)象的測(cè)試方法，通過分析衍射圖樣獲取晶體結(jié)構(gòu)的 information。

一、原理

1. X射線衍射現(xiàn)象：當(dāng)X射線照射到晶體上時(shí)，由于晶體中原子排列的周期性，X射線會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射圖樣反映了晶體中原子排列的周期性信息。

2. 布拉格定律：布拉格定律是描述晶體衍射角度與晶格常數(shù)之間關(guān)系的基本定律；根據(jù)布拉格定律，衍射角度與入射角、晶格常數(shù)及晶體的取向有關(guān)。

3. 極圖/宏觀織構(gòu)：極圖是指晶體在不同取向下X射線衍射強(qiáng)度的分布圖，宏觀織構(gòu)是指晶體在不同取向下的宏觀物理性質(zhì)的變化；通過極圖/宏觀織構(gòu)測(cè)試，可以獲取晶體在不同取向下的物理性質(zhì)及其變化規(guī)律。

二、應(yīng)用

1. 材料結(jié)構(gòu)分析：極圖/宏觀織構(gòu)測(cè)試（XRD）是分析材料晶體結(jié)構(gòu)的重要手段；通過XRD測(cè)試，可以確定晶體的晶格常數(shù)、空間群、晶粒大小等信息，為材料的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2. 相變研究：XRD測(cè)試可用于研究材料在不同溫度、壓力等條件下的相變行為；通過分析衍射圖樣的變化，可以確定相變類型、相變溫度等信息。

3. 應(yīng)力分析：XRD測(cè)試可用于分析材料表面的應(yīng)力分布；通過測(cè)量衍射峰的 broadening，可以獲取表面應(yīng)力的大小和方向。

4. 宏觀織構(gòu)分析：XRD測(cè)試可用于分析晶體在不同取向下的宏觀物理性質(zhì)；這對(duì)于理解材料的宏觀性能與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系具有重要意義。

5. 結(jié)晶度分析：XRD測(cè)試可用于分析材料的結(jié)晶度；結(jié)晶度是評(píng)價(jià)材料質(zhì)量的重要指標(biāo)，對(duì)于優(yōu)化材料制備工藝具有指導(dǎo)意義。

三、優(yōu)勢(shì)

1. 高分辨率：XRD測(cè)試具有較高的分辨率，可以準(zhǔn)確地測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。

2. 快速測(cè)量：現(xiàn)代XRD儀器具有較高的測(cè)量速度，可以滿足高通量材料 screening的需求。

3. 適用于各種材料：XRD測(cè)試適用于各種類型的晶體材料，包括金屬、陶瓷、晶體等。

4. 非破壞性：XRD測(cè)試是一種非破壞性測(cè)試方法，不會(huì)對(duì)樣品造成損傷。

5. 易于操作：現(xiàn)代XRD儀器配備了先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，便于操作人員進(jìn)行測(cè)試和數(shù)據(jù)分析。

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