材料分析技術(shù)

1、X射線的本質(zhì)是什么？是誰(shuí)首先發(fā)現(xiàn)了X射線，誰(shuí)揭示了X射線的本質(zhì)？X射線的本質(zhì)是一種波長(zhǎng)很短的電磁波。倫琴首先發(fā)現(xiàn)了X射線，勞厄揭示了X射線的本質(zhì)。X射線的本質(zhì)是（電磁波），其波長(zhǎng)為（0.0110nm）。它既具有（波動(dòng)性），又具有（粒子性），X射線衍射分析是利用了它的（波動(dòng)性）。X射線的核心部件是（X射線發(fā)射器）。X射線一方面具有波動(dòng)性，表現(xiàn)為具有一定的（頻率和波長(zhǎng)），另一方面又具有粒子性，體現(xiàn)為具有一定的（質(zhì)量能量和動(dòng)量）。特征X射線和連續(xù)X射線(1)連續(xù)X射線：在X射線管兩端加以高壓，并維持一定的電流，所得到的的X射線強(qiáng)度隨波長(zhǎng)連續(xù)變化的X射線稱(chēng)作連續(xù)X射線。(2)特征X射線：高速電子撞擊材

2、料后，材料原子內(nèi)層電子被擊出而在內(nèi)層留下空位，外層電子向空位躍遷時(shí)會(huì)輻射X射線。不同材料X射線波長(zhǎng)不同，此X射線稱(chēng)為特征X射線。為什么特征X射線的產(chǎn)生存在一個(gè)臨界激發(fā)電壓？X射線管的工作電壓與其靶材的臨界激發(fā)電壓有什么關(guān)系？為什么？答：要使內(nèi)層電子受激發(fā)，必須給予施加大于或等于其結(jié)合能的能量，才能使其脫離軌道，從而產(chǎn)生特征X射線，而要施加的最低能量，就存在一個(gè)臨界激發(fā)電壓。X射線管的工作電壓一般是其靶材的臨界激發(fā)電壓的3-5倍，這時(shí)特征X射線對(duì)連續(xù)X射線比例最大，背底較低。光電效應(yīng)、俄歇效應(yīng)（1）光電效應(yīng)：當(dāng)入射光子的能量等于或大于碰撞體原子某殼層電子的結(jié)合能時(shí)，光子被電子吸收，獲得能量的電子

3、從內(nèi)層溢出，成為自由電子，即光電子，高能量層電子填補(bǔ)空位，能量差以波長(zhǎng)嚴(yán)格一定的特征X射線形式輻射，該現(xiàn)象稱(chēng)為光電效應(yīng)。（2）俄歇效應(yīng)：當(dāng)原子中K層電子被打出后，就處于激發(fā)狀態(tài)，其能量為Ek。如果一個(gè)L層電子來(lái)填充這個(gè)空位，K電離就變成了L電離，其能量由Ek變成El，此時(shí)將釋放Ek-El的能量，可能產(chǎn)生熒光X射線，也可能給予L層的電子，使其脫離原子產(chǎn)生二次電離。即K層的一個(gè)空位被L層的兩個(gè)空位所替代，這種現(xiàn)象稱(chēng)俄歇效應(yīng)。特征X射線與熒光X射線的產(chǎn)生機(jī)理有何異同？某物質(zhì)的K系熒光X射線波長(zhǎng)是否等于它的K系特征X射線波長(zhǎng)？（1） 特征X射線與熒光X射線都是由激發(fā)態(tài)原子中的高能級(jí)電子向低能級(jí)躍遷時(shí)，

4、多余能量以X射線的形式放出而形成的。不同的是，以高能電子轟擊，使原子處于激發(fā)態(tài)，高能級(jí)電子回遷釋放的是特征X射線；以X射線轟擊，高能級(jí)電子回遷釋放的是熒光X射線。（2）某物質(zhì)的K系特征X射線與其K系熒光X射線具有相同波長(zhǎng)。吸收限吸收限是指對(duì)一定的吸收體，X射線的波長(zhǎng)越短，穿透能力越強(qiáng)，表現(xiàn)為質(zhì)量吸收系數(shù)的下降，但隨著波長(zhǎng)的降低，質(zhì)量吸收系數(shù)并非呈連續(xù)的變化，而是在某些波長(zhǎng)位置上突然升高，出現(xiàn)了吸收限。每種物質(zhì)都有它本身確定的一系列吸收限。分別從吸收限波長(zhǎng)和原子序數(shù)兩個(gè)方面表達(dá)濾波片和靶材的選擇規(guī)程（表達(dá)式）（1） 濾波片的選擇規(guī)程；當(dāng)Z靶 < 40時(shí)，Z靶 = Z濾片+ 1；當(dāng)Z靶 &g

5、t; 40時(shí)，Z靶 = Z濾片+ 2。（2）靶材的選擇規(guī)程；Z靶 <= Z樣品 + 1。實(shí)驗(yàn)中選擇X射線管的原則是為避免或減少產(chǎn)生熒光輻射，應(yīng)當(dāng)避免使用比樣品元素的原子序數(shù)大2的材料作靶材的X射線管。選擇濾波片的原則是X射線分析中，在X射線管與樣品之間一個(gè)濾波片，以濾掉線。濾波片的材料依靶的材料而定，一般采用比靶材的原子序數(shù)小1或2的材料。分析以鐵為主的樣品，應(yīng)該選用Co或Fe靶的X射線管，它們的分別相應(yīng)選擇Fe和Mn為濾波片。相干散射與非相干散射（1）相干散射：X射線光子與原子內(nèi)的緊束縛電子相碰撞時(shí)，光子的能量可認(rèn)為不受損失，而只改變方向。因此這種散射線的波長(zhǎng)與入射線相同，并且具有一定

6、的位相關(guān)系，可以相互干涉，形成衍射圖樣。（2）非相干散射：當(dāng)X射線光子與自由電子或束縛很弱的電子碰撞時(shí)，光子的部分能量傳遞給電子，損失了部分能量，因而波長(zhǎng)變長(zhǎng)了，稱(chēng)為非相干散射。其中（相干散射）是X射線衍射分析方法的技術(shù)基礎(chǔ)。衍射線在空間的方位取決于什么？而衍射線的強(qiáng)度又取決于什么？衍射線在空間的方位主要取決于晶體的面網(wǎng)間距，或者晶胞的大小，入射角。衍射線的強(qiáng)度主要取決于晶體中原子的種類(lèi)和它們?cè)诰О械南鄬?duì)位置。下面是某立方晶系物質(zhì)的幾個(gè)晶面，試將它們的面間距從大到小按次序重新排列：（12），（100），（200），（11），（121），（111），（10），（220），（130），（030）

7、，（21），（110）。，它們的面間距從大到小按次序是：（100）、（110）、（111）、（200）、（10）、（121）、（220）、（21）、（030）、（130）、（11）、（12）。布拉格方程的證明當(dāng)波長(zhǎng)為的X射線照射到晶體并出現(xiàn)衍射線時(shí)，相鄰兩個(gè)（hkl）反射線的波程差為（），相鄰兩個(gè)（HKL）反射線的波程差為（）。產(chǎn)生衍射的必要條件（滿(mǎn)足布拉格方程），充分條件（衍射強(qiáng)度不等于0）一方面是用已知波長(zhǎng)的特征X射線去照射未知結(jié)構(gòu)的晶體，通過(guò)衍射角的測(cè)量求得晶體中各晶面的面間距d，從而揭示晶體的結(jié)構(gòu)，這就是結(jié)構(gòu)分析X射線衍射學(xué)。主要用于測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)或進(jìn)行物相分析。另一方面是用一種已知面間

8、距的晶體來(lái)反射從試樣發(fā)射出來(lái)的X射線，通過(guò)衍射角的測(cè)量求得X射線的波長(zhǎng)，這就是X射線光譜學(xué)。該法除可進(jìn)行光譜結(jié)構(gòu)的研究外，從X射線的波長(zhǎng)還可確定試樣的組成元素。這主要應(yīng)用于X射線熒光光譜儀和電子探針中。試述X射線衍射的三種基本方法及其用途。X射線衍射的三種基本方法為勞埃法、周轉(zhuǎn)晶體法和粉末法。勞埃法主要用于單晶體取向測(cè)定及晶體對(duì)稱(chēng)性研究，測(cè)定未知晶體形狀；周轉(zhuǎn)晶體法主要用于測(cè)定未知晶體的晶格常數(shù)；粉末法主要用于測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行物相定性、定量分析，精確測(cè)定晶體的點(diǎn)陣參數(shù)以及材料的應(yīng)力、織構(gòu)、晶粒大小的測(cè)定等。試述常見(jiàn)幾種晶體的消光規(guī)律。（1） 簡(jiǎn)單立方：恒不等于零，無(wú)消光現(xiàn)象（2）面心立方：h

9、、k、l為異性數(shù)時(shí)，=0；h、k、l為同性數(shù)時(shí)，0（3）體心立方：h+k+l=奇數(shù)時(shí)，=0；h+k+l=偶數(shù)時(shí)，0多重性因子的物理意義是什么？某立方晶系晶體，其100的多重性因子是多少？如該晶體轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆骄?，這個(gè)晶面族的多重性因子會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？多重性因子的物理意義是等同晶面?zhèn)€數(shù)對(duì)衍射強(qiáng)度的影響因數(shù)叫作多重性因子。某立方晶系晶體，其100的多重性因子是6。如該晶體轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆骄刀嘀匦砸蜃邮?；這個(gè)晶面族的多重性因子會(huì)隨對(duì)稱(chēng)性不同而改變。洛倫茲因數(shù)是表示什么對(duì)衍射強(qiáng)度的影響？其表達(dá)式是綜合了哪幾方面考慮而得出的？答：洛倫茲因數(shù)是三種幾何因子對(duì)衍射強(qiáng)度的影響，第一種表示衍射的晶粒大小對(duì)衍

10、射強(qiáng)度的影響，第二種表示晶粒數(shù)目對(duì)衍射強(qiáng)度的影響，第三種表示衍射線位置對(duì)衍射強(qiáng)度的影響。決定X射線強(qiáng)度的關(guān)系式是：，試說(shuō)明式中各參數(shù)的物理意義?為入射X射線的強(qiáng)度；為入射X射線的波長(zhǎng)；為試樣到觀測(cè)點(diǎn)之間的距離；為被照射晶體的體積；為單位晶胞體積；為多重性因子，表示等晶面?zhèn)€數(shù)對(duì)衍射強(qiáng)度的影響因子；為結(jié)構(gòu)因子，反映晶體結(jié)構(gòu)中原子位置、種類(lèi)和個(gè)數(shù)對(duì)晶面的影響因子；為角因子，反映樣品中參與衍射的晶粒大小，晶粒數(shù)目和衍射線位置對(duì)衍射強(qiáng)度的影響；為吸收因子，圓筒狀試樣的吸收因子與布拉格角、試樣的線吸收系數(shù)和試樣圓柱體的半徑有關(guān)；平板狀試樣吸收因子與有關(guān)，而與角無(wú)關(guān)。表示溫度因子。影響X射線衍射強(qiáng)度的因子：

11、（洛倫茲因數(shù)）、（多重性因數(shù))、（吸收因數(shù)）和（溫度因數(shù)）原子散射因數(shù)和結(jié)構(gòu)因數(shù)的物理意義是什么？某元素的原子散射因數(shù)與其原子序數(shù)有何關(guān)系？闡述原子散射因子隨衍射角的變化規(guī)律？原子散射因數(shù)：一個(gè)原子所有電子相干散射波的合成振幅/一個(gè)電子相干散射波的振幅，它反映的是一個(gè)原子中所有電子散射波的合成振幅。 結(jié)構(gòu)因數(shù)：結(jié)構(gòu)振幅一個(gè)晶胞的相干散射振幅/一個(gè)電子的相干散射振幅/結(jié)構(gòu)因數(shù)表征了單胞的衍射強(qiáng)度，反映了單胞中原子種類(lèi)，原子數(shù)目，位置對(duì)（HKL）晶面方向上衍射強(qiáng)度的影響。結(jié)構(gòu)因數(shù)只與原子的種類(lèi)以及在單胞中的位置有關(guān)，而不受單胞的形狀和大小的影響。 原子散射因數(shù)f是以一個(gè)電子散射波的振幅為度量單位的

12、一個(gè)原子散射波的振幅。也稱(chēng)原子散射波振幅。它表示一個(gè)原子在某一方向上散射波的振幅是一個(gè)電子在相同條件下散射波振幅的f倍。它反映了原子將X射線向某一個(gè)方向散射時(shí)的散射效率。原子散射因數(shù)與其原子序數(shù)有何關(guān)系，Z越大，f越大。因此，重原子對(duì)X射線散射的能力比輕原子要強(qiáng)。原子散射因子取決于原子中電子分布密度以及散射波的波長(zhǎng)和方向。隨值減小，f增大；時(shí)，當(dāng)不等于0時(shí)，。立方系物質(zhì)德拜相的計(jì)算步驟（1）對(duì)各弧對(duì)標(biāo)號(hào)過(guò)底片中心畫(huà)一基準(zhǔn)線，并對(duì)各弧對(duì)進(jìn)行標(biāo)號(hào)。從低角區(qū)起，按遞增順序表上1-1，2-2，3-3等。（2）測(cè)量有效周長(zhǎng)在高低角區(qū)分別選出一個(gè)弧對(duì)，測(cè)量A、B值并按公式計(jì)算有效周長(zhǎng)。（3）測(cè)量并計(jì)算弧對(duì)

13、的間距測(cè)量底片上全部弧對(duì)的距離。對(duì)低角的線條，只要測(cè)得弧線外緣距離，根據(jù)計(jì)算出對(duì)于高角線條，如5-5弧對(duì)，可測(cè)，根據(jù)有效周長(zhǎng)即可計(jì)算出。（4）計(jì)算，。（5）計(jì)算，如果雙線能分開(kāi)，采用相應(yīng)值，否則采用雙線的權(quán)重平均值。（6）估計(jì)各線條的相對(duì)強(qiáng)度值指最強(qiáng)的強(qiáng)度，為任一線的強(qiáng)度。用目測(cè)法將黑度最大的線條強(qiáng)度定為100 (即100%)，其余可酌情定值。（7）查卡片根據(jù)系列與系列，對(duì)照物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)卡片，若與某卡片很好的吻合，則該卡片所載物質(zhì)即為待定物質(zhì)。系列為主要的依據(jù)。（8）標(biāo)注衍射線指數(shù) (指標(biāo)化)，判別點(diǎn)陣類(lèi)型根據(jù)布拉格公式，確定照片上每一條衍射線條的晶面指數(shù)。（9）計(jì)算點(diǎn)陣參數(shù)，則，兩邊平方，即掠

14、射角正弦的平方比等于干涉面指數(shù)平方和之比。對(duì)于簡(jiǎn)單立方點(diǎn)陣，面指數(shù)平方和紙幣為1:2:3:4，體心立方點(diǎn)陣2:4:8:10，面心立方點(diǎn)陣3:4:8:11:12:16:19，計(jì)算出的連比，即可判斷點(diǎn)陣類(lèi)型。試述X射線衍射儀的構(gòu)造。由X射線發(fā)生器、測(cè)角儀、探測(cè)器、記錄單元或自動(dòng)控制單元等部分組成。測(cè)角儀在采集衍射圖時(shí)，如果試樣表面轉(zhuǎn)到與入射線成30°角，則計(jì)數(shù)管與入射線所成角度為多少？能產(chǎn)生衍射的晶面，與試樣的自由表面是何種幾何關(guān)系？當(dāng)試樣表面與入射X射線束成30°角時(shí)，計(jì)數(shù)管與入射X射線束的夾角是60°。能產(chǎn)生衍射的晶面與試樣的自由表面平行。狹縫寬度可使衍射線強(qiáng)度增

15、高，但卻導(dǎo)致分辨率下降。X射線衍射儀在進(jìn)行衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，常見(jiàn)的掃描方式有（連續(xù)掃描）和（步進(jìn)掃描）。掃描速度的選擇對(duì)衍射圖譜有一定影響，掃描速度過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致衍射峰（強(qiáng)度和分辨率下降），且峰值（向掃描）方向移動(dòng)。掃描速度為34°/min最佳。在利用X射線衍射儀進(jìn)行衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，時(shí)間常數(shù)的選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響較大，時(shí)間常數(shù)的增大導(dǎo)致衍射線的（背底變的平滑，但將降低分辨率和強(qiáng)度，衍射峰也將向掃描方向偏移）。這些變化給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)不利的影響。因此，為了提離測(cè)量的精確度，一般希望選用盡可能小的時(shí)間常數(shù)。試比較衍射儀法與德拜法的優(yōu)缺點(diǎn)？ 與照相法相比，衍射儀法在一些方面具有明顯不同的特點(diǎn)，也正

16、好是它的優(yōu)缺點(diǎn)。（1）簡(jiǎn)便快速：衍射儀法都采用自動(dòng)記錄，不需底片安裝、沖洗、晾干等手續(xù)?？稍趶?qiáng)度分布曲線圖上直接測(cè)量2和I值，比在底片上測(cè)量方便得多。衍射儀法掃描所需的時(shí)間短于照相曝光時(shí)間。一個(gè)物相分析樣品只需約15分鐘即可掃描完畢。此外，衍射儀還可以根據(jù)需要有選擇地掃描某個(gè)小范圍，可大大縮短掃描時(shí)間。（2）分辨能力強(qiáng)：由于測(cè)角儀圓半徑一般為185mm遠(yuǎn)大于德拜相機(jī)的半徑，因而衍射法的分辨能力比照相法強(qiáng)得多。如當(dāng)用CuKa輻射時(shí)，從230°左右開(kāi)始，K雙重線即能分開(kāi)。（3）直接獲得強(qiáng)度數(shù)據(jù)：不僅可以得出相對(duì)強(qiáng)度，還可測(cè)定絕對(duì)強(qiáng)度。由照相底片上直接得到的是黑度，需要換算后才得出強(qiáng)度，而

17、且不可能獲得絕對(duì)強(qiáng)度值。（4）低角度區(qū)的2測(cè)量范圍大：測(cè)角儀在接近2= 0°附近的禁區(qū)范圍要比照相機(jī)的盲區(qū)小。比如使用CuK輻射時(shí)，衍射儀可以測(cè)得面網(wǎng)間距d最大達(dá)3nmA的反射（用小角散射測(cè)角儀可達(dá)1000nm），而一般德拜相機(jī)只能記錄 d值在1nm以?xún)?nèi)的反射。（5）樣品用量大：衍射儀法所需的樣品數(shù)量比常用的德拜照相法要多得多。（6）設(shè)備較復(fù)雜，成本高。顯然，與照相法相比，衍射儀有較多的優(yōu)點(diǎn)，突出的是簡(jiǎn)便快速和精確度高，而且隨著電子計(jì)算機(jī)配合衍射儀自動(dòng)處理結(jié)果的技術(shù)日益普及，這方面的優(yōu)點(diǎn)將更為突出。所以衍射儀技術(shù)目前已為國(guó)內(nèi)外所廣泛使用。但是它并不能完全取代照相法。特別是它所需樣品的

18、數(shù)量很少，這是一般的衍射儀法遠(yuǎn)不能及的。衍射儀測(cè)量在入射光束、試樣形狀、試樣吸收以及衍射線記錄等方面與德拜法有何不同？入射X射線的光束：都為單色的特征X射線，都有光欄調(diào)節(jié)光束。不同：衍射儀法：采用一定發(fā)散度的入射線，且聚焦半徑隨2變化，德拜法：通過(guò)進(jìn)光管限制入射線的發(fā)散度。試樣形狀：衍射儀法為平板狀，德拜法為細(xì)圓柱狀。試樣吸收：衍射儀法同時(shí)吸收，吸收時(shí)間短，德拜法逐一吸收，吸收時(shí)間長(zhǎng)，約為1020h。記錄方式：衍射儀法采用計(jì)數(shù)率儀作圖，德拜法采用環(huán)帶形底片成相，而且它們的強(qiáng)度（I）對(duì)（2）的分布（I-2曲線）也不同；試總結(jié)衍射花樣的背底來(lái)源，并提出一些防止和減少背底的措施。（1）靶材的選用影響

19、背底；（2）濾波片的作用影響到背底；（3）樣品的制備對(duì)背底的影響。措施：（1）選靶，靶材產(chǎn)生的特征X射線（常用K射線）盡可能小地激發(fā)樣品的熒光輻射，以降低衍射花樣背底，使圖像清晰。（2）濾波，K系特征輻射包括K和K射線，因兩者波長(zhǎng)不同，將使樣品的產(chǎn)生兩套方位不同的衍射花樣；選擇濾波片材料，使k靶k濾kafc，K射線因激發(fā)濾波片的熒光輻射而被吸收。（3）樣品，樣品晶粒為5m左右，長(zhǎng)時(shí)間研究，制樣時(shí)盡量輕壓，可減少背底。用單色X射線照射圓柱多晶體試樣，其衍射線在空間將形成什么圖案？為攝取德拜圖相，應(yīng)當(dāng)采用什么樣的底片去記錄？答：用單色X射線照射圓柱多晶體試樣，其衍射線在空間將形成一組錐心角不等的圓

20、錐組成的圖案；為攝取德拜圖相，應(yīng)當(dāng)采用帶狀的照相底片去記錄。物相定性分析的原理是什么？簡(jiǎn)述利用X射線衍射儀法進(jìn)行兩相混合物物相分析的過(guò)程。（1）原理：X射線在某種晶體上的衍射必然反映出帶有晶體特征的特定的衍射花樣，而沒(méi)有兩種結(jié)晶物質(zhì)會(huì)給出完全相同的衍射花樣，根據(jù)衍射花樣與晶體結(jié)構(gòu)一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，可以確定某一物相。（2）過(guò)程：A.根據(jù)待測(cè)相得衍射數(shù)據(jù)，從前反射區(qū)（）中選取出三根最強(qiáng)線的晶面間距值d1、d2、d3；B.核對(duì)三強(qiáng)線：先找到對(duì)應(yīng)的d1組，再按d2找到接近的幾行,檢索這幾行數(shù)據(jù)中d3是否與實(shí)驗(yàn)值相對(duì)應(yīng)。若三強(qiáng)線均不吻合，則重新進(jìn)行三強(qiáng)線搭配，反復(fù)嘗試；C.核對(duì)八強(qiáng)線：依次查對(duì)第四、五直至

21、第八強(qiáng)線，找出可能物相的卡片號(hào)；D.將實(shí)驗(yàn)所得d及與卡片上的數(shù)據(jù)詳細(xì)對(duì)比，確定物相；E.檢索其他物相：將確定物相對(duì)應(yīng)線條剔除，并將殘留線條的強(qiáng)度歸一化。重復(fù)上述操作。對(duì)食鹽進(jìn)行化學(xué)分析與物相定性分析，所得信息有何不同？對(duì)食鹽進(jìn)行化學(xué)分析，只可得出組成物質(zhì)的元素種類(lèi)及其含量，卻不能說(shuō)明其存在狀態(tài)，亦即說(shuō)明其是何種晶體結(jié)構(gòu)，同種元素雖然成分不發(fā)生變化，但可以不同晶體狀態(tài)存在，對(duì)化合物更是如。定性分析的任務(wù)就是鑒別待測(cè)樣由哪些物相所組成。物相定量分析的原理是什么？試對(duì)幾種常見(jiàn)的物相定量分析方法的原理及特點(diǎn)做比較。（1） 原理：物質(zhì)的衍射強(qiáng)度與該物質(zhì)參加衍射的體積成正比，其衍射強(qiáng)度公式是。這個(gè)強(qiáng)度公式

22、是對(duì)單相而言的。對(duì)多相物質(zhì)，參加衍射物質(zhì)中的各個(gè)相對(duì)X射線的吸收各不相同。每個(gè)相的含量發(fā)生變化時(shí)，都會(huì)改變總體吸收系數(shù)值。因此，在多相物質(zhì)衍射花樣中，某一組分相的衍射強(qiáng)度與該相參加衍射的體積，由于吸收的影響，并不呈現(xiàn)線性關(guān)系。所以，在多相物質(zhì)定量相分析方法中，要想從衍射強(qiáng)度求得各相的含量，必須處理吸收的影響。（2）常用物相定量分析有外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法、K值法。A.外標(biāo)法：基本原理：將待測(cè)樣品中待測(cè)物相j的某根衍射線的強(qiáng)度與已知j相含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品的同一根衍射線強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比得出待測(cè)樣品中j相的含量。特點(diǎn)：外標(biāo)法以待測(cè)物相的純物質(zhì)作為標(biāo)樣。外標(biāo)法適合于特定兩相混合物的定量分析，尤其是同質(zhì)多相（同素異構(gòu)體

23、）混合物的定量分析。外標(biāo)法存在基體效應(yīng)，且要做定標(biāo)曲線。步驟：配制外標(biāo)試樣繪制定標(biāo)曲線測(cè)試復(fù)合試樣計(jì)算含量。B.內(nèi)標(biāo)法：基本原理：將一種標(biāo)準(zhǔn)的物相摻入待測(cè)樣中作為內(nèi)標(biāo)，然后通過(guò)測(cè)量混合試樣中待測(cè)相的某一條衍射線強(qiáng)度與內(nèi)標(biāo)相的某一條衍射線強(qiáng)度之比，來(lái)測(cè)定待測(cè)相的含量。特點(diǎn)：內(nèi)標(biāo)法是在待測(cè)試樣中摻入一定量試樣中沒(méi)有的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行定量分析，其目的是為了消除基體效應(yīng)。內(nèi)標(biāo)法最大的特點(diǎn)是通過(guò)加入內(nèi)標(biāo)來(lái)消除基體效應(yīng)的影響，但它也要做定標(biāo)曲線。步驟：測(cè)繪定標(biāo)曲線制備復(fù)合試樣測(cè)試復(fù)合試樣計(jì)算含量C.K值法：基本原理：將一種標(biāo)準(zhǔn)的物相摻入待測(cè)樣中作為內(nèi)標(biāo)，然后通過(guò)測(cè)量混合試樣中待測(cè)相的某一條衍射線強(qiáng)度與內(nèi)標(biāo)相的

24、某一條衍射線強(qiáng)度之比，來(lái)測(cè)定待測(cè)相的含量。特點(diǎn)：K值法不用做定標(biāo)曲線，而是采用剛玉作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并在JCPDF卡片上載有各種物質(zhì)值。步驟：測(cè)定值制備待測(cè)相的復(fù)合試樣測(cè)量待測(cè)相的復(fù)合試樣計(jì)算待測(cè)相的含量D.直接比較法：基本原理：用試樣中某一相做標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，直接進(jìn)行比較。特點(diǎn)：用一個(gè)試樣一次測(cè)量就可以分析出全部物相含量，較簡(jiǎn)單。德拜-謝樂(lè)照相法點(diǎn)陣參數(shù)測(cè)定中誤差的主要來(lái)源：（1） 相機(jī)的半徑誤差、（2）底片收縮(或伸長(zhǎng))誤差、（3）試樣的偏心誤差、（4）試樣對(duì)x射線的吸收誤差、（5）X射線的折射誤差點(diǎn)陣參數(shù)精確測(cè)定的應(yīng)用：（固溶體固溶度的測(cè)定）、（外延層和表面厚度的測(cè)定）、（相圖的測(cè)定）、（非晶態(tài)物

25、質(zhì)結(jié)晶度的測(cè)定）和（晶粒大小的測(cè)定）對(duì)于晶粒直徑分別為100，75，50，25nm的粉末衍射圖形，請(qǐng)計(jì)算由于晶粒細(xì)化引起的衍射線條寬化幅度B（設(shè)=45°，=0.15nm）。對(duì)于晶粒直徑為25nm的粉末，試計(jì)算=10°、45°、80°時(shí)的B值。答案：謝樂(lè)公式B=k/tcos中的B、t、分別表示什么? 該公式用于粒徑大小測(cè)定時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題?答：B為半高寬或峰的積分寬度，為入射X射線波長(zhǎng)，t為晶粒的粒徑大小，為表示選用X射線位置。這是運(yùn)用X射線來(lái)測(cè)定晶粒大小的一個(gè)基本公式?？梢?jiàn)當(dāng)晶粒變小時(shí)，衍射峰產(chǎn)生寬化。一般當(dāng)晶粒小于10-4cm 時(shí)，它的衍射峰就開(kāi)始寬化。因此式適合于測(cè)定晶粒<10-5cm ，即100納米以下晶粒的粒徑。因此，它是目前測(cè)定納米材料顆粒大小的主要方法。雖然精度不很高，但目前還沒(méi)有其它好的方法測(cè)