1、X射線衍射原理及應(yīng)用,賈建峰 物理工程學(xué)院,1,優(yōu)質(zhì)課堂,材料結(jié)構(gòu)分析方法：建立在材料的各種物理化學(xué)效應(yīng)基礎(chǔ)上 物理方法：光束、X射線束，電子束、中子束、其它粒子等,利用X射線束和電子束與材料相互作用產(chǎn)生效應(yīng)來對材料進(jìn)行分析測試的方法是材料近代分析中最重要的方法,材料科學(xué)研究,前言,2,優(yōu)質(zhì)課堂,XRD相關(guān)術(shù)語,相是指在沒有外力作用下，物理、化學(xué)性質(zhì)完全相同、成分相同的均勻物質(zhì)的聚集態(tài)。 物質(zhì)從一個相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€相的過程稱為相變。 物相是物質(zhì)微觀狀態(tài)的反映。,物相？,前言,3,優(yōu)質(zhì)課堂,確定待測樣品是由哪些物相（或晶相）所組成。 確定相應(yīng)物相的晶格類型、晶胞尺寸、以及晶胞中的原子排列。 物相分

2、析的主要方法： 各種衍射技術(shù) 各種光譜技術(shù),什么是物相鑒定,前言,4,優(yōu)質(zhì)課堂,什么是物相鑒定,XRD物相鑒定是通過晶體衍射圖譜對其結(jié)構(gòu)的反映來鑒別物相！ 與身份鑒定類比：,前言,5,優(yōu)質(zhì)課堂,物相鑒定與指紋鑒別,一樣有冤假錯案存在！,前言,6,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線衍射譜晶體和X射線的相互作用（微觀結(jié)構(gòu)-宏觀反應(yīng)）,前言,7,優(yōu)質(zhì)課堂,衍射技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域,1，晶體結(jié)構(gòu)分析：人類研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的第一種方法。 2，物相定性分析 3，物相定量分析 4，晶粒大小分析 5， 非晶態(tài)結(jié)構(gòu)分析，結(jié)晶度分析 6，宏觀應(yīng)力與微觀應(yīng)力分析 7，擇優(yōu)取向分析,前言,8,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線（晶體）衍射技術(shù)原理,第一部分

3、,9,優(yōu)質(zhì)課堂,晶體和X射線的相互作用,X射線被物質(zhì)散射時，產(chǎn)生兩種現(xiàn)象： 相干散射 （也稱為經(jīng)典散射） 非相干散射,10,優(yōu)質(zhì)課堂,定義 物質(zhì)中的電子在X射線電場的作用下，產(chǎn)生強迫振動。這樣每個電子在各方向產(chǎn)生與入射X射線同頻率的電磁波。由于散射線與入射線的頻率和波長一致，位相固定，在相同的方向上各個散射波符合干涉條件，因此稱為相干散射。,X射線衍射相干散射的結(jié)果,11,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線晶體衍射,晶體,鉛 屏,X 射 線 管,因此，晶體可看作三維立體光柵。,與光柵實驗相同，產(chǎn)生了光強特定空間分布規(guī)律現(xiàn)象,12,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線衍射的成功證明了兩個問題,1.X射線具有波動性。人們對可見光的衍射

4、現(xiàn)象有了確切的了解：光柵常數(shù)(a+b)只要與點光源的光波波長為同一數(shù)量級，就可產(chǎn)生衍射，衍射花樣取決于光柵形狀。 2.晶體具有周期性結(jié)構(gòu)。晶體學(xué)家和礦物學(xué)家對晶體的認(rèn)識：晶體是由原子或分子為單位的共振體（偶極子）呈周期排列的空間點陣M.A.Bravais已計算出14種點陣類型。,13,優(yōu)質(zhì)課堂,固體包括：晶體（單晶體、多晶體）、非晶體 晶體結(jié)構(gòu)：原子規(guī)則排列，排列具有周期性，或稱長程有序。有此排列結(jié)構(gòu)的材料為晶體 周期性的結(jié)構(gòu)可以用晶格表示 晶格的格點構(gòu)成晶格點陣,晶體結(jié)構(gòu)周期性立體光柵,確定固體中原子排列形式是研究固體材料宏觀性質(zhì)和各種微觀過程的基礎(chǔ),14,優(yōu)質(zhì)課堂,晶體中可以劃分為很多的晶

5、面族。不同的晶面族有不同的間距，即，晶格常數(shù)d。,晶體結(jié)構(gòu)周期性立體光柵,15,優(yōu)質(zhì)課堂,晶體周期性的空間結(jié)構(gòu)可以作為衍射光柵,晶體結(jié)構(gòu)周期性立體光柵,晶體是一種三維周期結(jié)構(gòu)的光柵,16,優(yōu)質(zhì)課堂,晶體結(jié)構(gòu)周期性立體光柵,但是晶體的結(jié)構(gòu)周期，即晶格常數(shù)，通常比可見光的波長小得多(可見光波長一般在380-780nm之間，常見晶體的晶格常數(shù)約為幾個埃) ，因此，可見光不能在晶體中出現(xiàn)衍射。,17,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線的性質(zhì),穿透能力強（能穿透除重金屬外的一定厚度金屬板） 能使氣體等電離 折射率幾乎等于1（穿過不同媒質(zhì)時幾乎不折射、不反射，仍可視為直線傳播），因而不能利用折射來聚焦 通過晶體時可以發(fā)生衍

6、射 對生物細(xì)胞和組織具有殺傷力,波長小于0.1埃的稱超硬X射線，在0.11埃范圍內(nèi)的稱硬X射線，110埃范圍內(nèi)的稱軟X射線。,18,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線的產(chǎn)生,固體靶源 同步輻射 等離子體源 同位素 核反應(yīng) 其他,由原子內(nèi)層軌道中電子躍遷或高能電子減速所產(chǎn)生,19,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線的產(chǎn)生固體靶源,X射線管,高速運動的電子突然受阻時，與物質(zhì)原子之間發(fā)生能量交換，從而產(chǎn)射X射線,20,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線的產(chǎn)生固體靶源,X射線管的光譜結(jié)構(gòu),不同管壓下X射線強度-波長關(guān)系曲線,21,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線的產(chǎn)生固體靶源,元素特征X射線的命名規(guī)則,22,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線的產(chǎn)生固體靶源,物相分析、結(jié)構(gòu)分析主要使用K作

7、為單色X射線源,LK層躍遷概率大，K線強度大。 K線比相鄰的連續(xù)譜線的強度大90倍左右，比K 線強度大45倍，在K線系中K1:K2:K=100:50:22。 取K線作為光源，K、K、L系、M系等輻射因強度弱而容易去除。 K1、K2線波長和能量差別很小，通常將這兩條線稱為K線，其波長是K1、K2波長的加權(quán)平均值，即,23,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線的產(chǎn)生固體靶源,物相分析、結(jié)構(gòu)分析通常使用Cr、Fe、Co、Cu、Mo等靶材,靶材選取原則： 波長與樣品晶格常數(shù)匹配 靶材發(fā)出的K線波長盡可能遠(yuǎn)離試樣中組要元素的K系吸收限，通常靶比試樣高一個原子序數(shù)，或采用與試樣中主要元素相同的靶材元素避免強吸收和熒光干擾,銅

8、靶X射線：K1=1.54059， K2=1.54442，則K=1.54187,24,優(yōu)質(zhì)課堂,勞厄方程組： 布拉格方程：,X射線晶體衍射原理-衍射方程,25,優(yōu)質(zhì)課堂,首先計算每一個晶面上不同點間的相干疊加，即點間干涉，或稱為晶面的衍射。,衍射條件：布拉格定律,散射后相遇的總光程差,當(dāng) 干涉為最強處，即入射角和散射角相等的方向上干涉最強，即表示各原子層散射射線中滿足反射定律的散射射線相遇，干涉最強。,a,X射線晶體衍射原理-布拉格方程,26,優(yōu)質(zhì)課堂,原子層間散射的X射線相遇也產(chǎn)生干涉， 即面間干涉。,取極大值的條件為,Bragg條件，或Bragg方程，為相對于晶面的掠射角。,X射線晶體衍射原

9、理-布拉格方程,27,優(yōu)質(zhì)課堂,勞厄方程組或者布拉格方程僅僅確定了衍射角與晶體參數(shù)、波長的關(guān)系，沒有確定衍射強度！,X射線晶體衍射原理-衍射強度？,28,優(yōu)質(zhì)課堂,晶體衍射強度與衍射系統(tǒng)消光規(guī)律,對粉晶平面試樣，在hkl方向衍射積分強度表達(dá)式為：,式中，e為電子電量，m為電子質(zhì)量，c為光速，I0為入射X射線強度，為波長，R為衍射線的路程，N為單位體積內(nèi)的晶包數(shù)，Phkl為多重性因子，F(xiàn)hkl為結(jié)構(gòu)因子，為布拉格角，e-2M為溫度因子，為線吸收系數(shù)，V為參與衍射的體積。,29,優(yōu)質(zhì)課堂,晶體衍射強度與衍射系統(tǒng)消光規(guī)律,影響衍射強度各因子的物理意義,結(jié)構(gòu)因子是指一個晶包中所有原子散射波沿衍射方向疊

10、加的合成波。它與晶包中原子的種類、數(shù)目、位置有關(guān)。 溫度因子是考慮晶體中原子的熱震動引起衍射強度減弱而引入的一個反映熱震動影響因素的因子。 多重性因子 在粉末法中，面間距相等的晶面對應(yīng)的衍射角相等，其反射可能疊加在一起，給出同一條衍射線。,30,優(yōu)質(zhì)課堂,晶體衍射強度與衍射系統(tǒng)消光規(guī)律,簡單立方晶系面間距公式為 晶胞六個體表面對應(yīng)的 晶面衍射方向相同，衍射線均疊加在（100）衍射線上，衍射線強度是單一（100）衍射線的六倍，因而多重性因子是6.,因此，對稱性越高的晶面其多重性因子越高。,多重因子對衍射強度的影響,31,優(yōu)質(zhì)課堂,衍射強度與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，即與晶包中原子的分布有關(guān)。 除簡單點陣以外

11、，其他點陣可能出現(xiàn)某些hkl的結(jié)構(gòu)振幅|Fhkl|=0的現(xiàn)象，從而衍射強度等于零，即不出現(xiàn)衍射線。這種因結(jié)構(gòu)振幅等于零，使某些衍射方向有規(guī)律、系統(tǒng)地不出現(xiàn)衍射的現(xiàn)象，稱為衍射系統(tǒng)消光。,晶體衍射強度與衍射系統(tǒng)消光規(guī)律,復(fù)雜點陣可以看成是由一系列點陣常數(shù)不同的簡單點陣相互嵌套而成的，每種簡單點陣都可以對X射線產(chǎn)生衍射，這些衍射線也是相干的，他們在空間再次發(fā)生相干疊加的結(jié)果就是復(fù)雜點陣的衍射。,衍射系統(tǒng)消光,32,優(yōu)質(zhì)課堂,1、簡單立方點陣的消光規(guī)律 簡單立方點陣對應(yīng)的晶包只含一個原子，坐標(biāo)為（000），因此，其結(jié)構(gòu)因子為,可見，結(jié)構(gòu)因子不受h、k、l的影響，衍射強度不等于零，所以，簡單立方格子對

12、應(yīng)的各衍射面均能產(chǎn)生衍射，不消光。,晶體衍射強度與衍射系統(tǒng)消光規(guī)律,在空間某個衍射方向上，如果兩套簡單點陣的衍射光相位差為半波長的奇數(shù)倍，那么結(jié)果就會使消光。例如：,33,優(yōu)質(zhì)課堂,2、體心立方點陣的消光規(guī)律 體心立方點陣對應(yīng)的晶包只含兩個原子，坐標(biāo)為（000）、（1/2、1/2、1/2），而且兩個原子為同種原子，因此，其結(jié)構(gòu)因子為,可見，當(dāng)h+k+l=奇數(shù)時，消光； 當(dāng)h+k+l=偶數(shù)時，不消光。,晶體衍射強度與衍射系統(tǒng)消光規(guī)律,34,優(yōu)質(zhì)課堂,消光規(guī)律的意義與應(yīng)用 系統(tǒng)消光現(xiàn)象一方面說明布拉格方程只是晶體產(chǎn)生衍射的必要條件，而不是充分條件； 另一方面，消光規(guī)律可以應(yīng)用與判別衍射的衍射指數(shù)、

13、判別晶體的對應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)空間格子類型、測定晶體所屬空間群等方面。,晶體衍射強度與衍射系統(tǒng)消光規(guī)律,35,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線晶體衍射技術(shù),第二部分,36,優(yōu)質(zhì)課堂,最基本的衍射實驗方法有：粉末法、勞厄法、轉(zhuǎn)晶法三種,三種基本衍射實驗方法,37,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線衍射儀是采用輻射探測器和測角儀來記錄衍射線位置及強度的分析儀器,常用粉末衍射儀主要由X射線發(fā)生系統(tǒng)、測角及探測控制系統(tǒng)、記數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三大部分組成 。核心部件是測角儀,衍射儀法,38,優(yōu)質(zhì)課堂,送水裝置,X線管,高壓 發(fā)生器,X線發(fā)生器(XG),測角儀,樣品,計數(shù)管,控制驅(qū)動裝置,顯示器,數(shù)據(jù)輸出,計數(shù)存儲裝置(ECP),水冷,高壓電纜,角度

14、掃描,粉末衍射儀的主要構(gòu)成及衍射幾何光學(xué)布置,39,優(yōu)質(zhì)課堂,測角儀圓中心是樣品臺H。平板狀粉末多晶樣品安放在樣品臺H上，并保證試樣被照射的表面與O軸線嚴(yán)格重合。 測角儀圓周上安裝有X射線發(fā)生器和輻射探測器，探測器可以繞O軸線轉(zhuǎn)動。 工作時，X射線發(fā)生器、探測器及試樣表面呈嚴(yán)格的反射幾何關(guān)系。,測角儀（決定儀器測試精密度）,40,優(yōu)質(zhì)課堂,測角儀要確保探測的衍射線與入射線始終保持2的關(guān)系，即入射線與衍射線以試樣表面法線為對稱軸，在兩側(cè)對稱分布。 輻射探測器接收到的衍射是那些與試樣表示平行的晶面產(chǎn)生的衍射。 當(dāng)然，同樣的晶面若不平行與試樣表面，盡管也產(chǎn)生衍射，但衍射線進(jìn)不了探測器，不能被接受。,

15、測角儀,41,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線衍射儀聚焦原理,因為點S、A、B、C、R均位于同一圓周上，所以有 SAR=SBR=SCR。因此，具有相同晶面指數(shù)的衍射面產(chǎn)生的衍射線將匯聚在聚焦園的同一點上。,衍射儀采用平面樣品，是一種準(zhǔn)聚焦方式。,測角儀圓,聚焦圓,42,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線衍射儀可用的輻射探測器有正比計數(shù)器、蓋革管、閃爍計數(shù)器、Si（Li）半導(dǎo)體探測器、位敏探測器等。,探測器與記錄系統(tǒng),43,優(yōu)質(zhì)課堂,實際試樣是平板狀 存在兩個圓(測角儀圓,聚焦圓) 衍射是那些平行于試樣表面的晶面提供的 接收射線是輻射探測器(正比計數(shù)器) 測角儀圓的工作特點:射線源,試樣和探測器三者應(yīng)始終位于聚焦圓上,衍射儀法的

16、特點:,44,優(yōu)質(zhì)課堂,粉晶衍射儀對試樣的要求,衍射儀試樣可以是金屬、非金屬的塊狀、片狀或各種粉末。對于塊狀、片狀試樣可以用粘接劑將其固定在試樣框架上，并保持一個平面與框架平面平行；粉末試樣填入試樣架凹槽中，使粉末表面刮平與框架平面一致。試樣對晶粒大小、試樣厚度、擇優(yōu)取向、應(yīng)力狀態(tài)和試樣表面平整度等都有一定要求。 衍射儀用試樣晶粒大小要適宜，在1m-5m左右最佳。粉末粒度也要在這個范圍內(nèi)，一般要求能通過325目的篩子為合適。,45,優(yōu)質(zhì)課堂,1）樣品顆粒的細(xì)度應(yīng)該嚴(yán)格控制，過粗將導(dǎo)致樣品顆粒中能夠產(chǎn)生衍射的晶面減少，從而使衍射強度減弱，影響檢測的靈敏度；樣品顆粒過細(xì)，將會破壞晶體結(jié)構(gòu)，同樣會影

17、響實驗結(jié)果。 2）在制樣過程中，由于粉末樣品需要制成平板狀，因此需要避免顆粒發(fā)生定向排列，存在取向，從而影響實驗結(jié)果。 3）在加工過程中，應(yīng)防止由于外加物理或化學(xué)因素而影響試樣其原有的性質(zhì)。,在樣品制備過程中，應(yīng)當(dāng)注意：,46,優(yōu)質(zhì)課堂,X射線衍射技術(shù)的應(yīng)用1,物相定性分析 物相定量分析,第三部分,47,優(yōu)質(zhì)課堂,應(yīng)用2：由消光規(guī)律推測晶體結(jié)構(gòu),利用粉末樣品衍射圖確定相應(yīng)晶面的晶面指數(shù)h k l的值(又稱米勒指數(shù))-指標(biāo)化。,得到系統(tǒng)消光的信息，從而推得點陣型式，并估計可能的空間群。,立方晶系a = b = c = ao , = = = 90,48,優(yōu)質(zhì)課堂,應(yīng)用3：衍射儀能進(jìn)行的其他工作,峰

18、位 面間距d 定性分析 點陣參數(shù) d漂移 殘余應(yīng)力 固溶體分析,半高寬 結(jié)晶性 微晶尺寸 晶格點陣,非晶質(zhì)的積分強度 結(jié)晶質(zhì)的積分強度 定量分析,結(jié)晶度,角度（2）,強度,判定有無譜峰準(zhǔn)晶質(zhì)、非晶質(zhì) 樣品方位與強度變化（取向） 集合組織 纖維組織 極圖 反射率、薄膜厚度、表面界面粗糙度,49,優(yōu)質(zhì)課堂,應(yīng)用3：衍射儀能進(jìn)行的其他工作,1918年Scherrer 提出了衍射線寬()和晶粒尺寸(D)的關(guān)系式：,1925年Van Arkel 提出了晶體中微應(yīng)變(e)和衍射線寬()的關(guān)系式：,50,優(yōu)質(zhì)課堂,應(yīng)用3：晶體結(jié)構(gòu)精修,1967年，荷蘭Petten反應(yīng)堆中心研究員Rietveld根據(jù)中子多晶

19、衍射數(shù)據(jù)精修晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)時提出了一種數(shù)據(jù)處理新方法 多晶體衍射全譜線形擬合法,由晶體結(jié)構(gòu)計算的結(jié)構(gòu)因數(shù)，可以用傅立葉變換算出衍射圖譜（只有衍射方向和強度）。 反過來，由測量的衍射方向和強度，還需知道各個衍射峰的相角才能用傅立葉反變換得到晶體結(jié)構(gòu)。,51,優(yōu)質(zhì)課堂,電子衍射法與X射線衍射法比較,電子衍射法 X射線衍射法 穿透能力 小于10-4 mm 可達(dá) 1 mm以上 散射對象 主要是原子核 主要是電子 研究對象 適宜氣體、薄膜 適宜晶體結(jié)構(gòu) 和固體表面結(jié)構(gòu) 適合元素 各種元素 不適合元素H,由于中子穿透能力大，所以用中子衍射法確定晶體中H原子位置就更有效。,52,優(yōu)質(zhì)課堂,XRD物相定性鑒定簡

20、介,第四部分,53,優(yōu)質(zhì)課堂,為什么要做XRD 要怎么做XRD XRD的結(jié)果說明了什么問題,測試之前的幾個問題,54,優(yōu)質(zhì)課堂,為什么要做XRD?,已知目標(biāo)物可能的物相，進(jìn)行確定 未知其物相，進(jìn)行鑒定 確定已知物相含量 確定已知物相結(jié)構(gòu)的微小變化 精修未知物相結(jié)構(gòu) ,55,優(yōu)質(zhì)課堂,怎么做？,根據(jù)測試目的，確定試樣類型、測試參數(shù),已知目標(biāo)物可能的物相，進(jìn)行確定 確定已知物相含量 確定已知物相結(jié)構(gòu)的微小變化 精修未知物相結(jié)構(gòu) 未知其物相，進(jìn)行鑒定 ,針對主要峰范圍快掃,特征峰范圍 峰強,盡可能寬范圍慢掃,特征峰范圍 峰位、峰強,56,優(yōu)質(zhì)課堂,XRD的結(jié)果說明了什么？,XRD圖譜的三個最重要信息

21、： 峰位 晶面間距 峰強 晶面數(shù)量相對含量與取向 峰形 晶粒尺寸等,57,優(yōu)質(zhì)課堂,常見的XRD軟件,XPert Highscore Plus Jade searchmatch,58,優(yōu)質(zhì)課堂,Highscore Plus軟件基本操作,軟件主窗口,59,優(yōu)質(zhì)課堂,Highscore Plus軟件基本操作,物相定性鑒定步驟一般如下： 剔除K2； 扣除背底； 尋峰（包括手動添加遺漏峰或者剔除假峰）； 設(shè)定物相檢索的約束條件； 對待選物相進(jìn)行甄別和確定。 軟件自帶幾個批處理命令（如Default、IdeAll等）可以自動完成上述步驟，并列出已選物相和備選物相，可以滿足一般應(yīng)用要求。,60,優(yōu)質(zhì)課堂,

22、物相定性鑒定簡介（使用批處理命令）：,61,優(yōu)質(zhì)課堂,點擊，在彈出的對話框中輸入PDF卡號，再點擊“Load”即可。,62,優(yōu)質(zhì)課堂,結(jié)束語,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，許多嶄新的衍射理論和技術(shù)正在不斷涌現(xiàn)！,63,優(yōu)質(zhì)課堂,謝謝大家！,64,優(yōu)質(zhì)課堂,每一種結(jié)晶物質(zhì)各自都有自己獨特的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)，沒有任何兩種結(jié)晶物質(zhì)它們的晶胞大小、質(zhì)點的種類和質(zhì)點在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，當(dāng)X射線通過晶體時，每一種結(jié)晶物質(zhì)都有自己獨特的衍射花樣，它們的特征可以用各個衍射面網(wǎng)的面間距d和衍射線的相對強度I相來表征。其中d值與晶胞的大小和形狀有關(guān)，相對強度則與質(zhì)點的種類和其在晶胞中的位置有關(guān)。所以可根

23、據(jù)它們來鑒別物相。,X射線物相分析原理,d和I對不同的化合物是有指紋性的！,65,優(yōu)質(zhì)課堂,（PDF）粉末衍射卡（ Powder Diffraction Files）也簡稱JCPDS國際粉未衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合會(1969年成立)（the Joint committee on Powder Diffraction Standards）卡，該聯(lián)合會每年出版一組有機物質(zhì)和一組無機物質(zhì)的粉未射卡片，第張卡片上記錄了一種物質(zhì)的衍射數(shù)據(jù)和結(jié)晶學(xué)據(jù)。到2003年初，已出版了65 組，包括有機和無機物質(zhì)。現(xiàn)在已可以通過光盤進(jìn)行檢索。,衍射譜線標(biāo)準(zhǔn)的獲得粉末衍射卡,66,優(yōu)質(zhì)課堂,1978年國際粉未衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合會演變

24、為現(xiàn)在的衍射數(shù)據(jù)國際中心（International Center for Diffraction Data，ICDD），每年出版一期粉末衍射卡片集（PDF）。ICDD 是由一些國際科學(xué)組織資助的非盈利性組織在粉末衍射卡片集上發(fā)表的大多數(shù)衍射圖是從文獻(xiàn)論文中得到的。論文中的衍射圖由編輯人員評估，挑選后以書的形式出版，或編成計算機格式（例如，CD-ROM）出版。每年大約有2000 個新的衍射圖分組發(fā)表在數(shù)據(jù)庫中。,粉末衍射卡,67,優(yōu)質(zhì)課堂,物相定性分析,利用X射線進(jìn)行物相定性分析的一般步驟為: 用某一種實驗方法獲得待測試樣的衍射花樣； 計算并列出衍射花樣中各衍射線的d值和相應(yīng)的相對強度I值；

25、參考對比已知的資料鑒定出試樣的物相。,68,優(yōu)質(zhì)課堂,定性物相鑒定過程中應(yīng)注意的問題, d比I相對重要 低角度線比高角度線重要 強線比弱線重要 要重視特征線 做定性分析中，了解試樣來源、化學(xué)成分、物理性質(zhì) 不要過于迷信卡片上的數(shù)據(jù)，特別是早年的資料 ，注意資料的可靠性。,69,優(yōu)質(zhì)課堂, d比I相對重要,從衍射圖譜中得到的一系列面間距與強度均可能有誤差，而且影響線條強度的因素較位置的因素復(fù)雜得多。當(dāng)測試所用輻射與卡片不同時，其相對強度的差別更為明顯。所以在定性分析時，強度往往是較次要的指標(biāo)，應(yīng)更重視面間距數(shù)據(jù)的吻合。對于一般物相分析問題，并不要求面間距的測量達(dá)到那樣高的精確度。因此，將測量數(shù)據(jù)

26、與卡片對照時，允許有一些偏差，但這偏差應(yīng)是有規(guī)律的，當(dāng)被測相中含有固溶元素時，則差別更為明顯。,70,優(yōu)質(zhì)課堂, 低角度線比高角度線重要,這是因為對不同晶體來說，低角度線的d值相一致的機會很少（晶面間距大），但對于高角度線（晶面間距小的）不同晶體間相互近似的機會增多。,71,優(yōu)質(zhì)課堂, 要重視特征線,衍射花樣中強度較高且d值較大的衍射線，它不受其它產(chǎn)地和其它條件的影響，并且與其他化合物的衍射線不相干擾，這些對鑒很有說服力。,72,優(yōu)質(zhì)課堂, 做定性分析中，必須了解試樣來源、化學(xué)成分、物理性質(zhì),在多相混合物的衍射圖譜中，屬于不同相的某些衍射線條，可能因面間距相近而相互重疊，所以，衍射圖譜中的最強線實際上可能并非某一相的最強線，而是由兩個或兩個以上物相的某些次強或三強線條疊加的結(jié)果。在這種情況下，若以該線條作為某相的最強線條，可能與該相粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)圖譜中的強度分布不符，或者說，找不到與此強度分布對應(yīng)的卡片。此時，必須仔細(xì)分析，重新假設(shè)和檢索。有些物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)相同，點陣參數(shù)相近，其衍射圖譜在允許的誤差范圍內(nèi)可能與幾張卡片相近，這就需要結(jié)合化學(xué)分析結(jié)果、試樣來源、熱處理條件，根據(jù)物質(zhì)相組成關(guān)系方面的知識，在滿足結(jié)果的合理性和可能性的條件下，得到可靠的結(jié)論。比較復(fù)雜的相分析工作，往往要與其他方法（如化