XRD分析陶瓷材料

XRD分析技术
3.1 XRD
3.1．1室温下的辐照
图2给出了原始样品和用Xe离子辐照的样品的XRD衍射图样；应当指出，样品5E14, 1E15 和 2E15的峰值强度已经乘以了3来使叙述更容易。

对于最低剂量辐照的样品，样品1E13和原始样品比起来，峰位置和峰宽度的改变未被检测到。

对5E13样品和更高的剂量的样品，峰值强度的持续下降和峰宽的增加可以被发现，对2E15样品，很广的峰出现，这可能意味着结晶度的下降。

（008）高峰（并且也有（006）和（009）微峰）系统地转移到低角度也可以被发现。

辐照剂量引起的转移的增加对于5E14和1E15是同样的，表明了现象的饱和。

(008)相关峰的转移和更少程度的（109）峰的转移，和前面的通过XRD[16]的观察是一致的（对于（110）的衍射没有明显的峰转移可以被观察到）。

然而，没有amorphisation 是容易观察的。

这个转变可以联系到沿c轴的单元格的持续扩张。

辐照后的晶格参数将在精细化部分给出。

这些模式的另一个重要特点对辐照达到和超过5 ions的样品（102）和（103）峰到（101）峰的相对强度的相对增加（同样的结论可通过TOPAS软件对相关的积分峰区比率得到）。

尤其对1E15样品，（102）衍射的强度比(101)的甚至更大。

此模式特点和由Farber et al[22]模拟的-Ti3SiC2衍射模式是一致的，表明辐照后同质异像体的的存在。

另外，原始样品的围绕（103），（105）和（110）衍射位置的峰的强烈的扩大在1E15样品中也可以被观察到。

这些宽峰可能来自不同相衍射反应的总和。

这些结果表明经过Xe辐照的Ti3Si0.90Al0.10C2微观结构有很大改变：（1）结晶程度的改变（模式强度），（2）晶格的改变（峰值的扩大和转移），（3）相变（峰值相对强度和未预料到的重大扩张）。

另外，对于5E14、 1E15 和 2E15 的样品一些窄的无转移峰可以被发现（和原始样品处于同样角度）。

对于2E15样品，这些峰比两主要宽峰更强。

这意味着未受到辐照影响的少量材料对此有作用。

它不会来自辐照样品的表面，这因为其他XRD分析没有显示任何非转
移峰。

这些峰更应产生自离子注入区下的大量材料。

来自大量材料的作用对所有样品有影响但只在高辐照样品中检测到，只是由于大的转移（没有重叠）和来自辐照层的峰的低强度。

用Kr离子（低能量）辐照的样品，衍射峰的类似变化被观察到。

峰值强度降低和（008）峰转移自1E14样品开始。

峰宽度的增加不如在同样剂量的Xe离子的辐照下的样品的大。

这个现象证实了低能量的Kr离子和高能量的Xe离子相比诱导损伤更小。

3.1.2高温辐照
两种离子对样品的高温辐照下峰值强度和峰位置的恢复均被发现。

对于在温度20，300和500下用Xe离子辐照1E15样品的一个例子在图3中给出。

辐照的热不稳定性产生的缺陷应该是这种恢复的原因（辐照缺陷的重组）。