XRD物相与结构分析实验报告
XRD实验报告_5
XRD 实验报告实验目的:学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理;掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;了解X射线衍射物相定量分析的原理和方法;给定实验样品,设计实验方案,做出正确分析鉴定结果。
实验原理:对某物质的性质进行研究时,不仅需要知道它的元素组成,更为重要的是了解它的物相组成。
X射线衍射方法可以说是对晶态物质进行物相分析的最权威的方法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。
没有任何两种物质,它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。
因此,当x射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射图谱,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I/I0来表征。
其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。
所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I/I0是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。
晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换,每种晶体结构与其X射线衍射图质检有着一一对应的关系,任何一种晶态物质都有自己对特的X射线衍射图,而且不会因为与其他物质混合而发生变化,这就是X射线衍射法进行物相分析的依据。
根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法,就是X射线物相分析法。
实验步骤:1、开机:打开电脑开启低压开关①开冷却水(两个开关,先开侧面开关再开正面开关)开启高压开关(左扳45度,顶灯亮后马上松开)打开软件D8tool online states 点击online refresh ON/Off。
2、测试:打开diffracplus measurement XRD commander程序升压(如果经常使用,可直接将电压和电流拖到40 set:如果仪器长时间没使用,可5v、5mA一升),输入测试条件(一般为10度至70度、scan speed 为0.或0.2sc/step、increment为0.02或0.0);扫描方式设为固定耦合模式(continued locked coupled)按open door 开关开门放样关门点击start开始测试;测试完毕点击stop 存盘。
XRD实验报告
XRD的操作一、实验目的:(1)熟悉XRD的一些基本操作(2)对样品相组成成分进行验证(物相定性分析)二、仪器用具:XRD仪、橡皮泥、电脑及相关软件等三、实验原理:X射线照射晶体,电子受迫振动产生相干散射;同一原子内各电子散射波相互干涉形成原子散射波.由于晶体内各原子呈周期排列,因而各原子散射波问也存在固定的位相关系而产生干涉作用,在某些方向上发生相长干涉,即形成了衍射波.也就是说,衍射的本质是晶体中各原子相干散射波叠加(合成)的结果。
由下图一可以看出,经Pl、P2两个原子面反射的反射波光程差为:δ =EB+BF=2dsinθ,干涉加强的条件为:2dsinθ =nλ图一衍射仪构成示意框图四、实验步骤:1.将薄膜样品放置在测试架上。
2.设定实验参数步长:0.02 deg扫描范围:20—60 deg发射器功率:1.6kW (电压:40kV ,电流:40mA ) 扫描速度:6.00 deg/min扫描方式:连续扫描3.开始测试。
4.测试结束,保存数据,退出系统。
五、 注意事项:1、样品制备时,尽可能使样品的表面平整,没有变形和污染。
2、测试时,如发现峰位不太对可重新扫描。
六、 实验记录:200 oCF(222)F(220)F(111)H(206)300 oCH(203)[GeTe(5nm)/Ge 2Sb 2Te 5(5nm)]10400 oCF(200)2030405060I n t e n s i t y (a .u .)2 (degree)150 oC不同退火温度下的[GeTe(5nm)/Ge2Sb2Te5(5nm)]10的 XRD 谱图。
七、实验结论:1、当退火温度为150℃时,XRD谱图中尚未出现明显的结晶峰,说明多层薄膜处于非晶状态。
2、当退火温度达到200℃时,已出现明显的结晶现象,几个衍射峰分别对应于fcc结构的(111)、(200)、(220)、(222)晶面,说明薄膜已转变为面心立方结构。
XRD实验报告_2
材料的表征实验报告——XRDK值法物相定量分析一实验目的本实验目的是动手操作X射线衍射仪, 对结果通过X射线K值法定量相分析, 使学生熟悉X射线衍射仪的结构和工作原理, 熟悉和掌握X射线定量相分析的基本原理及实验方法。
二实验器材及药品Rigaku D/max 2500 PC X射线衍射仪、玛瑙研磨器、电子天平、称量纸、药匙、CaCO3.TiO2.待测样品三实验原理X射线衍射仪对称扫描: 样品置于测角仪圆心上, X射线, X射线探测器均以测角仪圆心为中心旋转。
混合物中某物相所产生的衍射线强度与其在混合物中的含量是相关的。
混合物相的X射线定量相分析, 就是用X射线衍射的方法通过衍射图谱的衍射峰强度来测定混合物中各种物相的含量百分数。
根据公式Ia / Is = Kas·wa’/ws;在公式中, Kas为a相(待测相)对s相(内标相)的K值,四实验过程1.称量质量比为1:1的二氧化钛和碳酸钙混和, 并使用玛瑙研磨器研磨混合均匀, 再将粉末置于光刻好的有沟槽的载玻片上, 用玻璃瓶压平整, 放入X射线衍射仪的样品台上进行衍射。
2.使用玛瑙研磨器研磨1号待测样品至混合均匀, 称量待测样品的重量, 再称量一定量CaCO3(1.0g),以及适量研磨好的1号待测物(1.6g);将称量好的CaCO3以及样品混合, 在玛瑙研磨器中研磨一段时间混合均匀, 研磨完成后, 将粉末置于光刻好的有沟槽的载玻片上, 用力压粉末至平整, 放入X射线衍射仪的样品台上进行衍射。
3得到衍射图谱, 进行物相分析。
五实验数据处理TiO2-1: 25.44 ° 364TiO2-2: 27.60 ° 594CaCO3: 29.64° 689根据PDF 卡片比对TiO2-1: 25.76 ° 284 2844099042691840100200300400500600700800900100020222426283032343638404244464850525456586062XRD-1Intensity Omega/°TiO2-2: 27.84 ° 409CaCO3: 29.84° 904计算K 值利用公式Ia / Is = Kas ·wa ’/ws (此处假定样品中TiO2为金红石相, 即利用TiO2-1计算)1:111S S i S i S i i i SS S S I I w I w w K I I w I w ⨯⨯⨯⨯⎛⎫== ⎪--⎝⎭ 式中 W i ——待测样中i 相含量;Ii, Is ——复合样中i 相和参考相S 的强度;S i K ——参考相S 与i 相含量1:1时的强度比S iI I ; W s ——参考相S 的掺入量。
XRD物相与结构分析实验报告(完整版)
报告编号:YT-FS-5458-32XRD物相与结构分析实验报告(完整版)After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas.互惠互利共同繁荣Mutual Benefit And Common ProsperityXRD物相与结构分析实验报告(完整版)备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。
文档可根据实际情况进行修改和使用。
一、实验目的(1)熟悉Philips射线衍射仪的基本结构和工作原理(2)基本学会样品测试过程(3)掌握利用衍射图进行物相分析的方法(4)基本掌握利用衍射图进行物质结构分析的方法二、实验原理晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换,每种晶体结构与其X射线衍射图之间有着一一对应的关系,任何一种晶态物质都有自己独特的X射线衍射图,而且不会因为与其它物质混合在一起而发生变化,这就是X射线衍射法进行物相分析的依据.规模最庞大的多晶衍射数据库是由JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)编篡的《粉末衍射卡片集》(PDF)。
三、仪器和试剂飞利浦Xpert Pro 粉末X射线衍射仪;无机盐四、实验步骤1.样品制备(1)粉末样品制备:任何一种粉末衍射技术都要求样品是十分细小的粉末颗粒,使试样在受光照的体积中有足够多数目的晶粒。
因为只有这样,才能满足获得正确的粉末衍射图谱数据的条件:即试样受光照体积中晶粒的取向是完全机遇的。
XRD实验物相定性分析解析
XRD实验物相定性分析解析X射线衍射(XRD)是一种非常常用的实验技术,用于物相的定性和定量分析。
通过观察材料中X射线的衍射图案,我们可以确定材料的晶体结构、晶体定向和晶格参数等信息。
本文将详细介绍XRD实验物相定性分析的原理和解析过程。
nλ = 2dsinθ其中,n是衍射阶次,λ是入射X射线的波长,d是晶格间距,θ是入射角。
通过测量衍射角θ和计算晶格间距d,我们可以确定材料的晶体结构。
在进行XRD实验时,我们首先需要准备待测物样品,通常是一块固体材料。
然后,我们将样品放置在X射线束下,以使X射线通过样品,发生衍射。
衍射的X射线通过样品后,会被X射线探测器测量,产生衍射谱图。
在解读衍射谱图时,我们需要关注以下两个关键参数:衍射角(2θ)和衍射强度(I)。
衍射角是X射线的入射角度,是由仪器测量得到的,而衍射强度则表示材料中的晶体结构和取向。
通常,衍射强度与晶体的晶格性质、晶体结构以及晶体定向有关。
通过比对样品的衍射谱图与数据库中的标准衍射谱图,我们可以确定材料的物相。
数据库中包含了各种材料的XRD衍射谱图,包括金属、陶瓷、无机晶体等。
对于未知物相的样品,我们可以通过计算其衍射角和衍射强度与数据库中的标准进行比对,从而找到与其相匹配的物相。
此外,我们还可以通过拟合样品的衍射谱图,计算出材料的晶格参数。
常用的拟合方法有布拉格法、勒貌法和整形法等。
这些方法利用了衍射角和衍射强度的信息,通过数学模型计算出最适合样品的晶格参数。
需要注意的是,XRD实验在物相定性分析上具有一定的局限性。
例如,对于非晶态或粘土等无定形材料,XRD无法提供明确的物相信息。
此外,XRD实验还无法确定材料中不同晶体相的相对含量,只能进行物相定性分析。
综上所述,XRD实验是一种常用的物相定性分析技术。
通过观察样品的衍射谱图,并与数据库中的标准进行比对,我们可以确定材料的物相。
此外,通过拟合样品的衍射谱图,我们还可以计算材料的晶格参数。
XRD 实验报告
(一)XRD实验报告实验目的:了解X射线衍射仪的结构和工作原理;掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;了解X射线衍射物相定量分析的原理和方法;熟悉XRD的一些基本操作。
实验原理:X衍射原理:X射线在晶体中的衍射现象,实质上是大量的原子散射波互相干涉的结果。
晶体所产生的衍射花样都反映出晶体内部的原子分布规律。
概括地讲,一个衍射花样的特征,可以认为由两个方面的内容组成:一方面是衍射线在空间的分布规律,(称之为衍射几何),衍射线的分布规律是晶胞的大小、形状和位向决定。
另一方面是衍射线束的强度,衍射线的强度则取决于原子的品种和它们在晶胞中的位置。
对某物质的性质进行研究时,不仅需要知道它的元素组成,更为重要的是了解它的物相组成。
X射线衍射方法可以说是对晶态物质进行物相分析的最权威的方法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。
没有任何两种物质,它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。
因此,当x射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射图谱,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I/I0来表征。
其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。
所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I/I0是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。
晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换,每种晶体结构与其X射线衍射图质检有着一一对应的关系,任何一种晶态物质都有自己对特的X射线衍射图,而且不会因为与其他物质混合而发生变化,这就是X射线衍射法进行物相分析的依据。
根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法,就是X射线物相分析法。
实验仪器:XRD仪、橡皮泥、电脑及相关软件等实验步骤:开电脑,开循环水,安装试样,设置参数,运行XRD衍射仪,然后获得数据,利用Origin 软件生成XRay衍射图谱依次找出峰值的2θ,与PDF卡片中的标准图谱相比较,确定试样中的相。
最新XRD-实验报告
最新XRD-实验报告
实验目的:
本实验旨在通过X射线衍射(XRD)技术对特定样品进行晶体结构分析,以确定其相组成、晶格参数和晶体取向等特性。
通过实验数据分析,
进一步了解材料的微观结构和性质之间的关系。
实验样品:
本次实验选用的样品为实验室合成的氧化物粉末,其化学成分和来源
已在前期实验中确定。
实验方法:
1. 样品准备:将合成的氧化物粉末在乙醇中超声分散,滴铸于标准XRD样品衬底上,干燥后备用。
2. XRD测量:使用D8 Advance型X射线衍射仪进行测量。
设定管电压为40kV,管电流为40mA,扫描速度为5°/min,扫描范围为10°至80°(2θ)。
3. 数据处理:采用专业的XRD数据处理软件对原始数据进行处理,包
括背景扣除、峰形拟合和相分析等。
实验结果:
1. XRD谱图显示了样品的主要衍射峰,通过与标准数据库对比,确认
样品主要由单一相组成。
2. 通过布拉格方程计算得到的晶格参数与文献值相符,表明样品具有
良好的晶体结构。
3. 晶体尺寸和微观应力的分析结果表明,样品具有均匀的晶粒尺寸和
较低的内部应力。
结论:
本次XRD实验成功地对选定的氧化物粉末样品进行了晶体结构分析。
实验结果表明样品具有高纯度和良好的晶体结构,为后续的材料性能研究提供了重要的结构信息。
此外,实验过程中对XRD技术的操作和数据处理有了更深入的理解和掌握。
XRD实验物相定性分析解析
XRD实验物相定性分析解析X射线衍射(XRD)是一种常见的物相分析方法,用于确定材料的晶体结构和相组成。
本文将探讨XRD实验的原理、仪器和样品制备,并介绍其在材料科学中的应用和解析方法。
X射线是一种电磁波,具有较短的波长和高频率,可以穿透物质并与其相互作用。
X射线衍射是指X射线通过物质后的散射现象,当X射线与物质的晶体格子相互作用时,射线会发生衍射,形成一系列衍射峰。
这些衍射峰的位置和强度可以提供关于晶体结构和相组成的信息。
XRD仪器:XRD仪器主要由X射线源、样品台、衍射角探测器和数据采集系统等组成。
X射线源通常是钨或铜的X射线管,通过加热和加电产生连续谱的X射线。
样品台用于固定和旋转样品,以便在各个角度下获取衍射数据。
衍射角探测器一般采用闪烁计数器或曲线探测器,用于检测和测量衍射峰的位置和强度。
数据采集系统负责收集和处理衍射数据,生成XRD图样。
样品制备:样品制备是XRD实验中的重要一步,样品的形态和晶体质量直接影响实验结果。
通常,样品可以是固态、薄膜、粉末或液态,根据不同的样品形态选择相应的方法进行制备。
固态样品通常经过机械切割、打磨和抛光来获得平坦的表面。
粉末样品则需通过高速摇床或球磨机将样品粉碎成粉末。
对于液态样品,则需通过制备薄膜或浓缩溶液后,使用特殊的样品夹具测量。
应用和解析方法:XRD在材料科学领域具有广泛的应用,如无机材料、有机材料、金属材料和生物材料等。
通过XRD实验,可以确定样品的晶体结构、晶格常数、晶胞参数和晶体取向等信息。
对于XRD实验的解析方法,首先需要进行物相定性分析。
这一步骤通常通过与标准物相数据库进行比对,确定样品的物相组成。
在比对过程中,可根据衍射峰的位置和强度进行匹配,并利用标准物相的晶胞参数进行校正。
此外,样品的晶体结构也可以借助衍射数据进行解析。
通过在衍射图样中标记峰的位置,可以计算晶胞参数和晶体取向,从而确定样品的晶体结构。
同时,XRD还可以用于研究晶体中的缺陷、畸变和应力等。
关于xrd物相分析实验报告范文2篇
关于xrd物相分析实验报告范文2篇On the experimental report of XRD phase analysis编订:JinTai College关于xrd物相分析实验报告范文2篇小泰温馨提示:实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报。
本文档根据实验报告内容要求展开说明,具有实践指导意义,便于学习和使用,本文下载后内容可随意修改调整及打印。
本文简要目录如下:【下载该文档后使用Word打开,按住键盘Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】1、篇章1:XRD物相分析实验报告文档2、篇章2:XRD物相与结构分析实验报告文档篇章1:XRD物相分析实验报告文档1.掌握X 射线衍射仪的使用及进行定性相分析的基本原理。
2.学会用PDF软件索引对多相物质进行相分析的方法和步骤。
布拉格方程:2dsinnX 射线衍射仪是按着晶体对 X 射线衍射的几何原理设计制造的衍射实验仪器。
在测试过程,由X 射线管发射出来的X 射线照射到试样上产生衍射效应,满足布拉格方程的2dsinn,和不消光条件的衍射光用辐射探测器,经测量电路放大处理后,在显示或记录装置上给出精确的衍射峰位置、强度和线形等衍射信息,这些衍射信息可作为各种应用问题的原始数据。
X 射线衍射仪的基本组成包括;X 射线发生器、衍射测角仪、辐射探测器、测量电路和控制操作、运行软件的电子计算机系统。
在衍射测量时,试样绕测角仪中心轴转动,不断地改变入射线与试样表面的夹角,射测量时,试样绕测角仪中心轴转动,不断地改变入射线与试样表面的夹角,与此同时计数器沿测角仪圆运动,接收各衍射角所对应的衍射强度。
任何一种结晶物质都具有特定的晶体结构。
在一定波长的X 射线照射下,每种晶体物质都产生自己特有的衍射花样。
每一种物质与它的衍射花样都是一一对应的,不可能有两种物质给出完全相同的衍射花样。
如果试样中存在两种以上不同结构的物质时,每种物质所特有的衍射花样不变,多相试样的衍射花样只是由它所含各物质的衍射花样机械叠加而成。
xrd实验报告
X射线衍射分析实验一、【实验题目】X射线衍射物相定性分析二、【实验目的及要求】学习了解X射线衍射仪的结构与工作原理;掌握X射线衍射物相定性分析的方法与步骤;给定实验样品,设计实验方案,做出正确分析鉴定结果。
三、【实验原理】根据晶体对X 射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法,就就是X射线物相分析法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成与晶体结构。
没有任何两种物质,它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式就是完全一致的。
因此,当X射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d与衍射线的相对强度I/I1来表征。
其中晶面间距d与晶胞的形状与大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。
所以任何一种结晶物质的衍射数据d 与I/I1就是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。
四、【实验仪器】本实验使用的仪器就是D8-Advance X射线衍射仪(德国布鲁克制造)。
X射线衍射仪主要由X射线发生器(X射线管)、测角仪、X射线探测器、计算机控制处理系统等组成。
衍射仪的结构如图所示。
X射线管 X射线管主要分密闭式与可拆卸式两种。
广泛使用的就是密闭式, 由阴极灯丝、阳极、聚焦罩等组成, 功率大部分在 1~2千瓦。
可拆卸式X射线管又称旋转阳极靶,其功率比密闭式大许多倍, 一般为 12~60千瓦。
常用的X射线靶材有 W、Ag、Mo、Ni、Co、Fe、Cr、Cu等。
X射线管线焦点为1×10平方毫米, 取出角为3~6度。
选择阳极靶的基本要求:尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射,以降低衍射花样的背底,使图样清晰。
1、测角仪测角仪就是粉末X射线衍射仪的核心部件,主要由索拉光阑、发散狭缝、接收狭缝、防散射狭缝、样品座及闪烁探测器等组成。
(1)衍射仪一般利用线焦点作为X射线源S。
如果采用焦斑尺寸为1×10平方毫米的常规X射线管,出射角6°时,实际有效焦宽为0、1毫米,成为0、1×10平方毫米的线状X射线源。
材料分析基础实验报告之X射线衍射(XRD)物相分析
实验一 X射线衍射仪的结构与测试方法一、实验目的1、掌握X射线衍射的基本原理;2、了解X射线衍射仪的基本结构和操作步骤;3、掌握X射线衍射分析的样品制备方法;4、了解X射线的辐射及其防护方法二、实验原理根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法,就是X射线物相分析法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构.没有任何两种物质,它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。
当X射线波长与晶体面间距值大致相当时就可以产生衍射。
因此,当X射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I/I1来表征。
其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。
所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I/I1是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。
三、实验设备丹东方圆仪器有限公司的D2700型X射线粉末衍射仪一台;玛瑙研体一个;化学药品或实际样品若干(Li4Ti5O12)。
四、实验内容1、采用玛瑙研体研磨样品,在玻璃样品架上制备一个合格试验样品;2、选择合适的试验参数,获得XRD图谱一张;3、理解样品、测试参数与XRD图谱特征的关系。
五、实验步骤1、开机1)打开总电源2)启动计算机3)将冷却水循环装置的机箱上的开关拨至运行位置,确认冷却水系统运行,水温正常(19-22℃);4)按下衍射仪ON绿色按键打开衍射仪主机开关5)启动高压部分(a)必须逐渐提升高压,稳定后再提高电流。
电压不超过40kV,管电流上限是40mA,一般为30mA。
(b)当超过4天未使用X光管时,必须进行光管的预热.在25kV高压,预热10分钟;30kV,预热5分钟;35kV,预热5分钟。
(c)预热结束关机后,至少间隔30分钟以上方可再次开机实验. 6)将制备好的样品放入衍射仪样品台上;7)关好衍射仪门。
XRD实验报告
xx大学材料科学实验实验报告实验名称:XRD 测试晶体结构与精修辅导员意见:材料系专业班第实验小组作者学号实验日期年月日成绩:辅导员签名一、实验目的1.学习X-射线衍射物相定量分析的方法和步骤2.了解X-射线衍射精确测定晶胞参数的方法3.掌握Pullprof 晶体结构的精修二、实验原理:X射线在晶体中的衍射光波经过狭缝将产生衍射现象。
狭缝的大小必须与光波的波长同数量级或更小。
由图4-4a可知,当入射X射线与晶面相交θ角时,假定晶面就是镜面(即布拉格面,入射角与出射角相等),那末容易看出,图中两条射线1和2的光程差是AC+ DC,即2dsin θ。
当它为波长的整数倍时(假定入射光为单色的,只有一种波长)2d sin θ = nλ ,n =1,2,布拉格(Bragg)公式在θ 方向射出的X 射线即得到衍射加强。
根据布拉格公式,即可以利用已知的晶体(d 已知)通过测θ角来研究未知X射线的波长;也可以利用已知X射线(λ 已知)来测量未知晶体的晶面间距。
三、实验步骤1. 样品制备2. XRD 测试样品3. 学生自带笔记电脑,安装Fullprof 和UltraEdit 程序(老师给)4. 结构精修5. 结构输出及分析四、晶体结构测试与精修时应注意事项1、晶体的各向异性温度因子是如何定义的?答:晶体中的原子普遍存在热运动,这种运动在绝对零度时也未必停止。
通常所谓的原子坐标是指它们在不断振动中的平衡位置。
随着温度的升高,其振动的振幅增大。
这种振动的存在增大了原子散射波的位相差,影响了原子的散射能力,即衍射强度。
在晶体中,特别是对称性低的晶体,原子各个方向的环境并不相同,因此严格的说不同方向的振幅是不等的,由此引入了各向异性温度因子。
2、在进行Rietveld 结构精修时,是否该对温度因子进行约束?如何约束以及约束范围?答:由于温度因子是随着衍射角的增加而对强度的影响增大,所以,如果要精修温度因子,就一定要收集高角度的数据。
xrd分析实验报告
XRD分析实验报告1. 引言本实验旨在通过X射线衍射(XRD)技术对样品的晶体结构进行分析。
XRD是一种常用的非破坏性测试方法,通过测量物质对入射X射线的衍射来获得样品的晶体结构信息。
本报告将介绍实验的目的、实验所用仪器和方法、实验结果及其分析。
2. 实验目的本实验的目的主要有以下几点:•了解XRD技术的基本原理和应用领域;•掌握XRD实验的操作步骤和注意事项;•学习如何解析XRD图谱,获取样品的晶体结构信息;•分析并讨论实验结果,得出结论。
3. 实验仪器和方法3.1 仪器本实验使用的XRD仪器为XXXX型号,该仪器具有高精度的测量功能。
它由X 射线发生器、样品台、X射线探测器和计算机等部分组成。
3.2 方法实验步骤如下:1.将待测样品装入样品台,并调整样品台的位置,使其与X射线探测器对齐。
2.启动仪器,设置仪器参数,包括X射线波长和测量范围等。
3.开始测量,由仪器自动控制X射线发生器发射X射线,并记录探测器接收到的X射线衍射信号。
4.结束测量后,仪器将自动生成XRD图谱,并保存到计算机中。
4. 实验结果与分析根据实验数据,我们得到了如下的XRD图谱:在这里插入生成的XRD图谱的Markdown代码根据图谱,我们可以观察到一些明显的衍射峰,这些峰对应着样品中的晶面。
通过对峰的位置、强度和形状进行分析,我们可以得出样品的晶体结构信息。
5. 结论根据XRD分析结果,我们可以得出以下结论:1.样品的晶体结构是XXXX;2.样品的晶格参数为XXXX;3.样品中存在着XXXX的晶面。
6. 总结本实验通过XRD技术对样品的晶体结构进行了分析,通过观察和解析XRD图谱,我们得出了样品的晶体结构信息。
通过这次实验,我们学习到了XRD技术的基本原理和实验操作方法,并提高了对晶体结构分析的理解。
需要注意的是,XRD技术在材料科学、化学、地质学等领域具有重要的应用价值,可以用于研究材料的结构、相变和晶体缺陷等问题。
XRD物相分析范文
XRD物相分析范文X射线衍射(XRD)是一种常用的物相分析技术,可用于确定材料的结晶结构和组成。
以下是一个关于XRD物相分析的范文,你可以根据需要进行调整和修改。
X射线衍射(XRD)是一种重要的物相分析技术,广泛用于材料科学、地质学和化学等领域。
本实验旨在通过XRD分析,确定给定样品的物相组成和晶体结构。
首先,我们选择了一个含有未知物质的样品进行分析。
样品是由粉末状的材料制备而成,可以通过X射线照射来观察其衍射模式。
样品被装入一个X射线衍射仪器,我们使用的仪器是一台高分辨率的X射线衍射仪。
我们首先进行了仪器的校准,调整了X射线的入射角度和检测器的位置,以确保获得准确的衍射数据。
然后,我们进行了X射线照射,记录了样品的衍射图谱。
通过分析衍射图谱,我们可以确定样品中存在的晶体结构和物质组成。
在分析过程中,我们首先使用布拉格公式计算了每个衍射峰的衍射角度。
然后,我们将这些衍射角度与标准衍射图谱进行比较,以确定样品中存在的物质。
在我们的研究中,我们发现了主要的两个衍射峰,分别对应于晶体A和晶体B。
通过与标准衍射图谱的比较,我们确定晶体A是一种常见的矿物质,已有详尽的研究和分析结果可供参考。
晶体B是一种未知物质,我们无法通过比较来确定其物质组成。
为了进一步确定晶体B的物质组成,我们将进行其他分析技术的辅助实验。
我们计划使用扫描电子显微镜(SEM)来观察样品的形貌和微观结构,以及能谱分析(EDS)来分析样品的元素组成。
通过综合分析XRD、SEM和EDS的结果,我们可以准确地确定晶体B的物质组成和结构。
这将为我们理解样品的特性和潜在应用提供重要信息。
总结起来,XRD是一种常用的物相分析技术,可以用于确定材料的结晶结构和组成。
通过X射线照射样品并记录衍射图谱,我们可以通过比较与标准衍射图谱来确定样品中存在的物质。
然而,在一些情况下,辅助实验技术可能需要用于进一步的分析和确定。
通过多种分析技术的综合应用,我们可以获得更全面、准确的样品特性分析结果。
xrd分析实验报告
xrd分析实验报告X射线衍射(XRD)分析实验报告引言:X射线衍射(XRD)是一种重要的实验技术,广泛应用于材料科学、地质学、生物学等领域。
本实验旨在通过XRD技术,研究样品的晶体结构和晶体学性质,为材料研究和应用提供有力的支持。
一、实验目的本实验的目的是通过XRD分析,确定样品的晶体结构、晶格常数、晶体质量和晶体取向等性质。
通过实验结果,了解材料的结晶状态、晶体缺陷和晶格畸变等信息。
二、实验原理XRD技术基于X射线与晶体的相互作用。
当X射线入射到晶体上时,由于晶体的周期性结构,X射线会发生衍射现象。
通过测量衍射角和衍射强度,可以确定晶体的晶格常数和晶体结构。
三、实验步骤1. 样品制备:将待测样品制备成粉末状,并均匀地涂布在玻璃衬片上。
2. 仪器设置:打开X射线衍射仪,调整仪器参数,如入射角、出射角、扫描速度等,以适应样品的特性。
3. 开始测量:将样品放置在衍射仪的样品台上,启动测量程序,开始自动扫描。
4. 数据分析:通过软件对测得的数据进行分析,绘制衍射图谱,并解析出衍射峰的位置、强度和形状等信息。
5. 结果解读:根据衍射图谱和解析结果,确定样品的晶体结构和晶格常数,并分析晶体的缺陷和畸变情况。
四、实验结果与讨论通过XRD实验,我们得到了样品的衍射图谱,并根据图谱解析出了衍射峰的位置和强度。
根据衍射峰的位置和强度,我们可以推断出样品的晶体结构和晶格常数。
进一步分析衍射峰的形状和宽度,我们可以了解样品的晶体质量和晶格畸变情况。
如果衍射峰非常尖锐且对称,说明样品的晶体质量较好;如果衍射峰宽度较大,且呈现不规则形状,说明样品存在晶格畸变或晶体缺陷。
此外,通过比较不同样品的衍射图谱,我们可以研究晶体取向的差异。
不同晶面的衍射峰位置和强度的变化,可以揭示晶体的取向情况和晶体生长方向。
五、结论通过XRD分析实验,我们成功确定了样品的晶体结构和晶格常数,并分析了晶体的质量、畸变和取向等性质。
实验结果为材料研究和应用提供了重要的参考依据。
XRD物相与结构分析实验报告
X射线衍射物相分析及物质结构分析一、实验目的(1)熟悉Philips射线衍射仪的基本结构和工作原理(2)基本学会样品测试过程(3)掌握利用衍射图进行物相分析的方法(4)基本掌握利用衍射图进行物质结构分析的方法二、实验原理晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换, 每种晶体结构与其X射线衍射图之间有着一一对应的关系, 任何一种晶态物质都有自己独特的X射线衍射图, 而且不会因为与其它物质混合在一起而发生变化, 这就是X射线衍射法进行物相分析的依据.规模最庞大的多晶衍射数据库是由JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)编篡的《粉末衍射卡片集》(PDF)。
三、仪器和试剂飞利浦Xpert Pro 粉末X射线衍射仪;无机盐四、实验步骤1. 样品制备(1)粉末样品制备:任何一种粉末衍射技术都要求样品是十分细小的粉末颗粒, 使试样在受光照的体积中有足够多数目的晶粒。
因为只有这样, 才能满足获得正确的粉末衍射图谱数据的条件:即试样受光照体积中晶粒的取向是完全机遇的。
粉末衍射仪要求样品试片的表面是十分平整的平面。
(2)将被测样品在研钵中研至200-300目。
(3)将中间有浅槽的样品板擦干净, 粉末样品放入浅槽中, 用另一个样品板压一下,样品压平且和样品板相平。
2.块状样品制备X光线照射面一定要磨平, 大小能放入样品板孔, 样品抛光面朝向毛玻璃面, 用橡皮泥从后面把样品粘牢, 注意勿让橡皮泥暴露在X射线下, 以免引起不必要干扰。
3.样品扫描在new program中编好测试程序⇒open program ⇒measure⇒program开始采集数据⇒在HighScore中处理谱图。
五、实验结果1.物相分析实验得到的衍射图各衍射峰d值如表1:钛矿和TiO2金红石。
3.定量分析4. 利用全谱拟合方法(WPPF)对谱图进行处理后, 得到TiO2锐钛矿的含量是50.1%, TiO2金红石的含量是49.9%。
xrd实验报告
XRD实验报告姓名:徐鸿武专业:无机化学学号:1433592一、实验目的1、掌握了解X射线衍射仪的结构和工作原理;2、掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;3、了解X射线衍射物相定量分析的原理和方法;4、了解X射线衍射精确测定晶胞参数的方法;二、实验原理对某物质的性质进行研究时,不仅需要知道它的元素组成,更为重要的是了解它的物相组成。
X射线衍射方法可以说是对晶态物质进行物相分析的最权威的方法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。
没有任何两种物质,它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。
因此,当x射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I/I0来表征。
其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。
所以任何一种结晶物质的衍射数据d 和I/I0是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。
晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换,每种晶体结构与其X射线衍射图之间有着一一对应的关系,任何一种晶态物质都有自己独特的X射线衍射图,而且不会因为与其他物质混合而发生变化,这就是X射线衍射法进行物相分析的依据。
根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴别结晶物质物相的方法,就是X射线物相分析法。
三、实验步骤1、测试前应检查室内温度,小于50%为宜,大于60%时应打开空调及除湿机除湿。
2、依次打开总电源、稳压器电源,并将稳压器电源“Reset”。
3、打开循环冷却水电源。
4、将仪器左侧的红色按钮转至1的位置,约半分钟后,将红色旋钮左边的绿色按钮按下,此时仪器开始启动和自检。
等到仪器正面左上角两指示灯显示为白色。
其中上方一个指示灯显示1,这时启动完毕。
5、加载高压:按下高压发生器按钮,仪器上方两侧的指示灯变亮,如果长时间未开高压,一起将自动进行光管老化。
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X射线衍射物相分析及物质结构分析
一、实验目的
(1)熟悉Philips射线衍射仪的基本结构和工作原理
(2)基本学会样品测试过程
(3)掌握利用衍射图进行物相分析的方法
(4)基本掌握利用衍射图进行物质结构分析的方法
二、实验原理
晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换,每种晶体结构与其X射线衍射图之间有着一一对应的关系,任何一种晶态物质都有自己独特的X射线衍射图,而且不会因为与其它物质混合在一起而发生变化,这就是X射线衍射法进行物相分析的依据.规模最庞大的多晶衍射数据库是由JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)编篡的《粉末衍射卡片集》(PDF)。
三、仪器和试剂
飞利浦Xpert Pro 粉末X射线衍射仪;无机盐
四、实验步骤
1.样品制备
(1)粉末样品制备:任何一种粉末衍射技术都要求样品是十分细小的粉末颗粒,使试样在受光照的体积中有足够多数目的晶粒。
因为只有这样,才能满足获得正确的粉末衍射图谱数据的条件:即试样受光照体积中晶粒的取向是完全机遇的。
粉末衍射仪要求样品试片的表面是十分平整的平面。
(2)将被测样品在研钵中研至200-300目。
(3)将中间有浅槽的样品板擦干净,粉末样品放入浅槽中,用另一个样品板压一下,
样品压平且和样品板相平。
2. 块状样品制备
X光线照射面一定要磨平,大小能放入样品板孔,样品抛光面朝向毛玻璃面,用橡皮泥从后面把样品粘牢,注意勿让橡皮泥暴露在X射线下,以免引起不必要干扰。
3. 样品扫描
在new program中编好测试程序⇒open program ⇒measure⇒program开始采集数据⇒在HighScore中处理谱图。
五、实验结果
1.物相分析
实验得到的衍射图各衍射峰d值如表1:
1.3591 1.3456 1.3368 1.2640 1.2498
用HighScore软件处理谱图,与PDF标准卡片对照,得到样品为TiO
2
锐钛
矿和TiO
2
金红石。
2.定量分析
利用全谱拟合方法(WPPF)对谱图进行处理后,得到TiO
2
锐钛矿的含量是
50.1%,TiO
2
金红石的含量是49.9%。
3.晶体结构分析
利用软件处理谱图后得到两种TiO
2
晶体的晶体结构数据,并根据晶格常数判断出晶胞的晶系,结果如表2:
表2 晶体结构数据
组别晶体尺
寸/nm
晶格常数晶系 a/Ǻ b/Ǻ c/Ǻα/°β/°γ/°
1(本组)锐钛矿87.9 3.7842 3.7842 9.518 90 90 90 四方金红石112.9 4.5943 4.5943 2.9598 90 90 90 四方
2 锐钛矿100.0 3.7841 3.7841 9.520 90 90 90 四方
金红石107.2 4.5940 4.5940 2.9596 90 90 90 四方利用晶格常数计算出密度:
○1R:ρ=(g/m3)=4.275 (g/cm3)
○2A:ρ=(g/m3)=3.894 (g/cm3)
4.结果分析
○1对于样品的物相分析是准确的,所有的峰都与PDF标准卡片中TiO
2
锐钛矿和
TiO
2
金红石的峰相重叠,虽然在强度上略微有所不同,但考虑到仪器和操作填料
的差异,这是在误差允许范围内的。
○2对于样品的定量分析,同一天的两组同学测得的结果如表3所示,从表3中我
们可以看出,对于同一份样品,两组同学的测量结果略微有些差异。
这些差异主
要来自于研磨的程度不同、装填样品的凹凸程度和平滑程度不同,但差异是在误
差允许范围的。
组别TiO
2锐钛矿含量TiO
2
金红石含量
1(本组) 50.1% 49.9%
2 49.9% 50.1%
3
是在误差允许范围的;但两组同学的晶体尺寸都较大,超过100nm,从仪器测量的角度来说以及谢乐公式来说,测量误差都是较大的,这表明我们对样品的研磨并不充分;利用晶格常数计算出的密度与查阅资料得到的密度相符合。
(文献中:锐钛矿:3.82-3.97 g/cm3,金红石:4.2-4.3 g/cm3)
六、思考题
(1)X射线在晶体中衍射的二要素是什么?
答:衍射方向和衍射强度是衍射的二要素。
通过衍射强度与衍射方向可以确定晶体的物相组成和晶格参数等信息。
(2)晶面指数是否等于衍射指数,它们之间的关系是什么?
答:不等于。
晶面指数与衍射指数有如下关系:h=nh *,k=nk *,l=nl *,,其中n 为衍射级数,
h ,k ,l 为晶面参数,h *,k *,l *,为衍射指数。
(3)劳埃方程与布拉格方程解决什么问题?它们本质是否相同?
答:解决X 射线波长和衍射方向关系的问题从而得出晶胞信息。
相对来说,布拉格方程比劳埃方程更加简单,而二者的物理本质是一样的,从劳埃方程可以推导出布拉格方程。
(4)如何从一种晶体的多晶X 射线衍射图上判别是立方还是四方?
答:晶体尺寸在100nm 以下时,可以通过谢乐公式近似计算晶粒尺寸:
θ
λcos B k DC =,其中k 为仪器参数,λ为X 射线的波长,B 为衍射峰的半高宽度,θ为衍射角。
借助谢乐公式可以计算出晶体的尺寸从而判断晶胞的结构式立方还是四方。
(5)衍射线宽化是由那些因素引起的?
答:样品粉末的颗粒细化;化学计量式不唯一;存在晶格畸变;点阵缺陷;晶体结构对称性 下降;仪器自身原因导致的衍射峰宽化等等。