现代材料检测+第五章+多晶体物相分析2011-03-08
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Diffraction File）。
PDF卡片 卡片
10
PDF卡片形式 卡片形式
d I/I1
Rad. Dia. I/I1 Ref. Sys. a0 b0 Α β Ref. εα 2V Ref.
1a 2a
1b 2b
λ Cut off
1c 2c
1d 2d
7 dÅ
8 I/I1 hkl dÅ I/I1 hkl
5. 计算机自动检索
计算机自动检索主要由建立数据文件库和检索匹配 两部分组成。 1. 建立检索匹配 2. 数据文件库
定性相分析流程图
CuSO4·nH2O at 50 °C and varying humidity
定性分析方法举例（－）
定性分析方法举例（二）
物相定性分析所应注意问题
（1）一般在对试样分析前，应尽可能详细地了解样品的来源、化学成分、 工艺状况，仔细观察其外形、颜色等性质，为其物相分析的检索工作提供 线索。 （2）尽可能地根据试样的各种性能，在许可的条件下将其分离成单一物 相后进行衍射分析。 （3）由于试样为多物相化合物，为尽可能地避免衍射线的重叠，应提高 粉末照相或衍射仪的分辨率。 （4）对于数据d值，由于检索主要利用该数据，因此处理时精度要求高， 而且在检索时，只允许小数点后第二位才能出现偏差。 （5）特别要重视低角度区域的衍射实验数据，因为在低角度区域，衍射 所对应d值较大的晶面，不同晶体差别较大，衍射线相互重叠机会较小。 （6）在进行多物相混合试样检验时，应耐心细致地进行检索，力求全部 数据能合理解释，但有时也会出现少数衍射线不能解释的情况。 （7）在物相定性分析过程中，尽可能地与其它的相分析结合起来，互相 配合，互相印证。
③
可能测到的最大面间距
④
物相的化学式和英文名称。在化学式之后常 有一个数字和大写英文字母的组合说明。数 字表示单胞中的原子数；英文字母表示布拉 菲点阵类型：C—简单立方；B—体心立方； F—面心立方；T—简单正方；U—体心正方； R—简单菱方；H—简单六方；O简单斜方； Q—底心斜方；S—面心斜方；M—简单单 斜；N—底心单斜；Z—简单三斜。
Filter Coll. d corr.abs.?
3
S.G. c0 γ Z A C
4
nωβ D mp eγ Color Sign
9
9
5 6
NaCl衍射图谱
PDF NaCl
05-0628
2). PDF卡片结构图
3). PDF组成
①
卡片序号
组号－卡片在组内的序号
②
衍射花样中三条最强衍射线对应的面间距， 各衍射线的相对强度，其中最强线的强度 为100.
&2 物相的定性分析
1. 基本原理 2. PDF卡片 3. PDF卡片索引 4. 分析方法 5.计算机自动检索
1. 基本原理
目的:
判定物质中的物相组成
粉末晶体X射线物相定性分析是根据晶体对X射线的衍射特征即衍射线 的位置及强度来达到鉴定结晶物质的目的
原理：
1）结晶物质有自己独特的衍射花样（d 和θ和 I），特定 晶体结构与衍射花样一一对应; 2）多种结晶状物质混合或共生的衍射花样也只是简单叠加， 互不干扰，相互独立。
多晶体的物相分析
& 1 概 述
定性分析：确定物相 定量分析：确定物相的含量（衍射线条的位 置和强度）
X射线物相分析
利用X射线衍射的方法对试样中由各种元 素形成的具有确定结构的化合物（物相）， 进行定性和定量分析。 X射线物相分析给出的结果，不是试样的 化学成分，而是由各种元素组成 的具有固 定结构的物相。
Hanawalt索引说明（四）
1982年版本又作了进一步改进，它的编排规 则为： （1）所有的相最少都以的编排顺序出现一次； （2）对I2/I1＞0.75和I3/I1 ≤0.75的相，以d1d2和 d1d3的编排顺序出现二次； （3）对I3/I1 ＞0.75和I4 /I1 ≤0.75的相，以d1d2， d2d1 和d3 d1的编排顺序出现三次； （4）对I4/I1 ＞0.75的相，以d1d2，d2d1 ， d3 d1和 d4 d1的编排顺序出现四次；
右上角的符号标记表示：＊—数据高度可靠； i—已指标化和估计强度，但可靠性不如前者； O—可靠性较差；C—衍射数据来自理论计算。
⑤
试验条件 Rad.—辐射种类（如Cu Kα);λ—波长；Filter—滤 波片；Dia.—相机直径；Cut off—相机或测角仪能测得的 最大面间距；Coll—光阑尺寸；I/I1—衍射强度的测量方法； d corr.abs.?—所测值是否经过吸收校正；Ref—参考资料
Hanawalt索引说明（一）
每个条目中，衍射线的相对强度分为10个等级，最 强线为100用×表示，其余者均以小10倍的数字表 示，写在面间距d值的右下角处。 参比强度I/I是被测相与刚玉按11重量配比时，被测 相最强线峰高与刚玉最强线峰高之比。
Hanawalt索引说明（二）
整个手册将面间距d值，从大于10.00到1.0A分成 45组（1982年版本）。 每组的d值连同它的误差标写在每页的顶部。每 个条目由第一处面间距d1值决定它应属于哪一组。 每组内按d2值递减顺序编排条目，对d2值相同的 条目，则按d1值递减顺序编排。 不同的d值对应误差：
Fra Baidu bibliotek
无机相字母索引
字母索引卡样式：
无机相字母索引
这种索引是按照物相英文名称的第一个字母 为顺序编排条目。 每个条目占一横行。物相的英文名称写在最 前面，其后，依次排列着化学式，三强线的d 值和相对强度，卡片编号，最后是参比强度 （I/Ic）。
4. 分析方法
定性相分析一般要经过以下步骤： （1）获得衍射花样：衍射仪法。 （2）计算南间距d值和测定相对强度I/I1值 （ I1为最强线的强度）：定性相分析以2 θ <90°的衍射线为主要依据。 （3）检索PDF卡片：人工检索或计算机检索 (三强线)。 （4）最后判定：判定唯一准确的PDF卡片。
方法：
将实验测定的衍射花样与已知标准物质的衍射花样比较， 从而判定未知物相。
定性相分析的判据
通常用d（晶面间距 表征衍射线位置）和 I（衍射线相对强度） 的数据代表衍射花样。 用d-I数据组作为定 性相分析的基本判据。 定性相分析方法是将 由试样测得的d-I数据 组与已知结构物质的 标准d-I数据组（PDF （ 卡片） 卡片）进行对比，以 鉴定出试样中存在的 物相。
Hanawalt索引说明（三）
1980年版本编排规则为： （1）对I3/I2≤0.75的相，以d1d2的编排顺序出 现一次； （2）对I3/I2>0.75和I2/I1<0.75的相，以d1d2和 d1d3的编排顺序出现二次； （3）对I3/I2>0.75和I2/I1≥0.75的相，以d1d2， d1d3和d2d3的编排顺序出现三次。
⑧
试样来源、制备方式及化学分析数据有时亦注明 升华点（S.P.），分解温度（D.T.），转变点 （T.P.），摄照温度等。
⑨
d值序列。（衍射位置的先后顺序）
3. PDF卡片的索引
PDF卡片索引 PDF卡片索引 PDF卡片索引是一种能帮助实验者从数万张卡 片中迅速查到所需要的PDF卡片的工具书。由 JCPDS JCPDS编辑出版手册有： Hanawalt无机物检索手册； 有机相检索手册； 无机相字母索引； Fink无机索引； 矿物检索手册等品种。
2. PDF卡片
1). PDF卡片简介； 2). PDF卡片结构图； 3). PDF卡片组成
1). PDF卡片简介
1938年，J.D.Hanawalt开始制备衍射数据卡片 1942年，ASTM卡片 1969年，“粉末衍射标准联合委员会”，编辑 和出版粉末衍射卡片，称为PDF卡片（The Powder
⑥
晶体学数据 Sys.—晶系；S.G—空间群;a0、b0、c0，α、β、 γ—晶胞参数；A= a0/b0 ，C= c0 / b0 ；Z—晶胞中原子或分 子的数目； Ref—参考资料。
⑦
物相的物理性质（光学性质）εα、nωβ、εγ—折射 率；Sign—光性正负；2V—光轴夹角；D—密度； mp—熔点；Color—颜色； Ref—参考资料。
两 类： 以物质的名称为索引（字母） 以d值为索引
Hanawalt无机相数值索引
数值d索引卡片的样式如下：
Hanawalt无机相数值索引
索引的编排方法是：每个相作为一个条目， 在索引中占一横行。每个条目中的内容包括： 衍射花样中八条强线的面间距和相对强度， 按相对强度递减顺序列在前面，随后，依次 排列着，化学式，卡片编号，参比强度 （I/Ic）。 索引说明：
PDF卡片 卡片
10
PDF卡片形式 卡片形式
d I/I1
Rad. Dia. I/I1 Ref. Sys. a0 b0 Α β Ref. εα 2V Ref.
1a 2a
1b 2b
λ Cut off
1c 2c
1d 2d
7 dÅ
8 I/I1 hkl dÅ I/I1 hkl
5. 计算机自动检索
计算机自动检索主要由建立数据文件库和检索匹配 两部分组成。 1. 建立检索匹配 2. 数据文件库
定性相分析流程图
CuSO4·nH2O at 50 °C and varying humidity
定性分析方法举例（－）
定性分析方法举例（二）
物相定性分析所应注意问题
（1）一般在对试样分析前，应尽可能详细地了解样品的来源、化学成分、 工艺状况，仔细观察其外形、颜色等性质，为其物相分析的检索工作提供 线索。 （2）尽可能地根据试样的各种性能，在许可的条件下将其分离成单一物 相后进行衍射分析。 （3）由于试样为多物相化合物，为尽可能地避免衍射线的重叠，应提高 粉末照相或衍射仪的分辨率。 （4）对于数据d值，由于检索主要利用该数据，因此处理时精度要求高， 而且在检索时，只允许小数点后第二位才能出现偏差。 （5）特别要重视低角度区域的衍射实验数据，因为在低角度区域，衍射 所对应d值较大的晶面，不同晶体差别较大，衍射线相互重叠机会较小。 （6）在进行多物相混合试样检验时，应耐心细致地进行检索，力求全部 数据能合理解释，但有时也会出现少数衍射线不能解释的情况。 （7）在物相定性分析过程中，尽可能地与其它的相分析结合起来，互相 配合，互相印证。
③
可能测到的最大面间距
④
物相的化学式和英文名称。在化学式之后常 有一个数字和大写英文字母的组合说明。数 字表示单胞中的原子数；英文字母表示布拉 菲点阵类型：C—简单立方；B—体心立方； F—面心立方；T—简单正方；U—体心正方； R—简单菱方；H—简单六方；O简单斜方； Q—底心斜方；S—面心斜方；M—简单单 斜；N—底心单斜；Z—简单三斜。
Filter Coll. d corr.abs.?
3
S.G. c0 γ Z A C
4
nωβ D mp eγ Color Sign
9
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5 6
NaCl衍射图谱
PDF NaCl
05-0628
2). PDF卡片结构图
3). PDF组成
①
卡片序号
组号－卡片在组内的序号
②
衍射花样中三条最强衍射线对应的面间距， 各衍射线的相对强度，其中最强线的强度 为100.
&2 物相的定性分析
1. 基本原理 2. PDF卡片 3. PDF卡片索引 4. 分析方法 5.计算机自动检索
1. 基本原理
目的:
判定物质中的物相组成
粉末晶体X射线物相定性分析是根据晶体对X射线的衍射特征即衍射线 的位置及强度来达到鉴定结晶物质的目的
原理：
1）结晶物质有自己独特的衍射花样（d 和θ和 I），特定 晶体结构与衍射花样一一对应; 2）多种结晶状物质混合或共生的衍射花样也只是简单叠加， 互不干扰，相互独立。
多晶体的物相分析
& 1 概 述
定性分析：确定物相 定量分析：确定物相的含量（衍射线条的位 置和强度）
X射线物相分析
利用X射线衍射的方法对试样中由各种元 素形成的具有确定结构的化合物（物相）， 进行定性和定量分析。 X射线物相分析给出的结果，不是试样的 化学成分，而是由各种元素组成 的具有固 定结构的物相。
Hanawalt索引说明（四）
1982年版本又作了进一步改进，它的编排规 则为： （1）所有的相最少都以的编排顺序出现一次； （2）对I2/I1＞0.75和I3/I1 ≤0.75的相，以d1d2和 d1d3的编排顺序出现二次； （3）对I3/I1 ＞0.75和I4 /I1 ≤0.75的相，以d1d2， d2d1 和d3 d1的编排顺序出现三次； （4）对I4/I1 ＞0.75的相，以d1d2，d2d1 ， d3 d1和 d4 d1的编排顺序出现四次；
右上角的符号标记表示：＊—数据高度可靠； i—已指标化和估计强度，但可靠性不如前者； O—可靠性较差；C—衍射数据来自理论计算。
⑤
试验条件 Rad.—辐射种类（如Cu Kα);λ—波长；Filter—滤 波片；Dia.—相机直径；Cut off—相机或测角仪能测得的 最大面间距；Coll—光阑尺寸；I/I1—衍射强度的测量方法； d corr.abs.?—所测值是否经过吸收校正；Ref—参考资料
Hanawalt索引说明（一）
每个条目中，衍射线的相对强度分为10个等级，最 强线为100用×表示，其余者均以小10倍的数字表 示，写在面间距d值的右下角处。 参比强度I/I是被测相与刚玉按11重量配比时，被测 相最强线峰高与刚玉最强线峰高之比。
Hanawalt索引说明（二）
整个手册将面间距d值，从大于10.00到1.0A分成 45组（1982年版本）。 每组的d值连同它的误差标写在每页的顶部。每 个条目由第一处面间距d1值决定它应属于哪一组。 每组内按d2值递减顺序编排条目，对d2值相同的 条目，则按d1值递减顺序编排。 不同的d值对应误差：
Fra Baidu bibliotek
无机相字母索引
字母索引卡样式：
无机相字母索引
这种索引是按照物相英文名称的第一个字母 为顺序编排条目。 每个条目占一横行。物相的英文名称写在最 前面，其后，依次排列着化学式，三强线的d 值和相对强度，卡片编号，最后是参比强度 （I/Ic）。
4. 分析方法
定性相分析一般要经过以下步骤： （1）获得衍射花样：衍射仪法。 （2）计算南间距d值和测定相对强度I/I1值 （ I1为最强线的强度）：定性相分析以2 θ <90°的衍射线为主要依据。 （3）检索PDF卡片：人工检索或计算机检索 (三强线)。 （4）最后判定：判定唯一准确的PDF卡片。
方法：
将实验测定的衍射花样与已知标准物质的衍射花样比较， 从而判定未知物相。
定性相分析的判据
通常用d（晶面间距 表征衍射线位置）和 I（衍射线相对强度） 的数据代表衍射花样。 用d-I数据组作为定 性相分析的基本判据。 定性相分析方法是将 由试样测得的d-I数据 组与已知结构物质的 标准d-I数据组（PDF （ 卡片） 卡片）进行对比，以 鉴定出试样中存在的 物相。
Hanawalt索引说明（三）
1980年版本编排规则为： （1）对I3/I2≤0.75的相，以d1d2的编排顺序出 现一次； （2）对I3/I2>0.75和I2/I1<0.75的相，以d1d2和 d1d3的编排顺序出现二次； （3）对I3/I2>0.75和I2/I1≥0.75的相，以d1d2， d1d3和d2d3的编排顺序出现三次。
⑧
试样来源、制备方式及化学分析数据有时亦注明 升华点（S.P.），分解温度（D.T.），转变点 （T.P.），摄照温度等。
⑨
d值序列。（衍射位置的先后顺序）
3. PDF卡片的索引
PDF卡片索引 PDF卡片索引 PDF卡片索引是一种能帮助实验者从数万张卡 片中迅速查到所需要的PDF卡片的工具书。由 JCPDS JCPDS编辑出版手册有： Hanawalt无机物检索手册； 有机相检索手册； 无机相字母索引； Fink无机索引； 矿物检索手册等品种。
2. PDF卡片
1). PDF卡片简介； 2). PDF卡片结构图； 3). PDF卡片组成
1). PDF卡片简介
1938年，J.D.Hanawalt开始制备衍射数据卡片 1942年，ASTM卡片 1969年，“粉末衍射标准联合委员会”，编辑 和出版粉末衍射卡片，称为PDF卡片（The Powder
⑥
晶体学数据 Sys.—晶系；S.G—空间群;a0、b0、c0，α、β、 γ—晶胞参数；A= a0/b0 ，C= c0 / b0 ；Z—晶胞中原子或分 子的数目； Ref—参考资料。
⑦
物相的物理性质（光学性质）εα、nωβ、εγ—折射 率；Sign—光性正负；2V—光轴夹角；D—密度； mp—熔点；Color—颜色； Ref—参考资料。
两 类： 以物质的名称为索引（字母） 以d值为索引
Hanawalt无机相数值索引
数值d索引卡片的样式如下：
Hanawalt无机相数值索引
索引的编排方法是：每个相作为一个条目， 在索引中占一横行。每个条目中的内容包括： 衍射花样中八条强线的面间距和相对强度， 按相对强度递减顺序列在前面，随后，依次 排列着，化学式，卡片编号，参比强度 （I/Ic）。 索引说明：