jade分析物相及晶胞参数和晶粒尺寸计算过程教学教材
《用Jade进行晶胞参数计算》PPT课件
晶粒大小计算。拟合完毕后,打开扩展菜单,选ReportSize &Strain Plot, 弹出对话框,界面如下页
例子中从弹出Biblioteka 小对话框中的左下角即可看出晶粒大小为610埃,此值为 计算参考值。
晶胞参数计算。点击菜单OptionCalculate Lattice,弹出小对话框如下 页所示
多:
• 4)在满足上述条件的情况下,晶胞应具有最小的体积
第一步,打开所需文档。
如果需要可以点击平滑按钮: ,根据样品的粗糙程度决定平滑次数,1,2次即 可,多了会造成pattern的失真。
Analyze的Find Peaks寻峰,快捷键F2.
调整寻峰参数,一般改变points的大小,例题中调整到65即可寻出自己的峰。
例子中我们做的是LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,根据需要我们required Li Ni Co Mn O,击ok后界面如下页
可见搜索到一编号为70-4314无机材料,选中之,击 ,然后后击 关掉小对话框,界面如下页
击候选pdf列表前的小方框,勾选pdf,然后击 回主界面,见下页
上图击了右下角h标上了峰,可见样品与标准卡晶型一样,晶面 间距稍微不一样。
用Jade进行晶胞参数计算
(Suitable for teaching courseware and reports)
• 同一空间点阵可因选取方式不同而得到不相同的晶胞,所 以,选取晶胞要求是最能反映该点阵的对称性,选取原则 为:
• 1) 选取的平行六面体应反映出点阵的最高对称性; • 2) 平行六面体内的棱和角相等的数目应最多; • 3)当平行六面体的棱边夹角存在直角时,直角数目应最
寻峰结果如上所示,点击右下角的%符号可以显示相对峰强;点#可以为峰从 左到右编号1,2,3等等;如果找到符合的标准图谱后点h可以标峰。
jade分析物相及晶胞参数和晶粒尺寸计算过程
《无极资料尝试技能》课程做业之阳早格格创做博业:2011级资料物理取化教姓名:王洪达教号:2011020204做业央供:对于编号01N2009534的样品XRD尝试数据举止物相分解,并估计其仄衡晶粒尺寸大小取晶胞参数. 1.物相分解历程使用MDI Jade5.0硬件对于样品XRD尝试数据举止分解,以定性分解样品的物相.1.1.数据的导进将尝试得到的XRD尝试数据文献01N2009534.txt直交拖动到Jade硬件图标上,导进数据,得到样品XRD衍射图(图1-1).1.2.收端物相检索左键面打键,弹出检索对于话框,设定收端检索条件:采用所有典型的数据库;检索主物相(Major Phase);不使用规定化教元素检索(Use Chemistry前圆框不挨钩)(如图1-2所示).面打“OK”启初检索,得到的检索截止睹图1-3.从收端检索截止不妨瞅出,最大概的物相有四个:CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3(图1-3)、CaB6O10·5H2O(图1-4a)、Ca2.62Al9.8Si26.2O72H4.56(图1-4b)战C20H20N16O8S4Th(图1-4c).其中前三个均为无机物,第四个为有机金属化合物.从截止分解,由图1-4b、c中不妨瞅出,那二种物相的尺度衍射峰不取样品衍射峰中的最强峰匹配,果此样品中不含有第三、四中物相大概者其主晶相不是第三、四种物相.而从图1-3以及图1-4a中不妨瞅出,二种物相的衍射峰取样品的衍射峰险些皆能对于上,而且强强对于应良佳,果此样品中主晶相大概为CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3大概CaB6O10·5H2O 大概者二者的混同物.图1-2 收端物相检索条件设定图1-3 通过收端检索得到的检索截止图1-4 收端检索截止1.3. 规定条件的物相检索收端分解截止,现对于样品举止规定条件检索,检索条件设定如图1-5所示.检索截止睹图1-6.通过规定条件检索,创造CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3取CaB6O10·5H2O 二物a bc相的衍射峰取样品衍射峰均能对于应.虽然CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3的FOM值较小,然而是从图上不妨瞅出其尺度衍射峰取样品峰(包罗最强峰)有很小偏偏离,而CaB6O10·5H2O的衍射峰取样品峰不妨更佳的对于应(更加是较强的衍射峰).由于不本告知样品的去历(合成大概是天然矿物),果此,样品主晶相中一定含有CaB6O10·5H2O,大概有CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3以及Ca2.62Al9.8Si26.2O72H4.56战C20H20N16O8S4Th.如果样品为人为合成,思量到Th元素的稠稀性以及第四种物相元素取前三种不共较大,不妨排除样品中含有此物相的大概性;然而是若为天然矿物,则无法干出类似推断.CaB6O10·5H2O物相尺度PDF卡号12-0528,卡片正在附件中.图1-5 规定条件物相检索前的条件设定图1-6 通过规定元素后得到的分解截止2.仄衡晶粒尺寸估计Jade估计仄衡晶粒尺寸的基根源基本理便是开乐公式,以衍射峰半下宽去估计.由于不尺度样品的衍射数据去创造仪器半下宽补正直线,故估计历程中采用Constant FWHM选项动做半下宽补正.2.1.数据导进将编号N????????的文本数据拖动到Jade步调中,得到样品衍射图(图).图??数据导进Jade??后得到的XRD图2.2.物相检索分歧过失数据干所有处理,直交举止物相检索,根据中的物相分解截止,认为主晶相为CaB??O ·??H O,不思量其余物相.检索截止如图所示.图??收端检索得到的检索截止2.3.扣除背底、Kα面打键隐现已有的背底(图??),而后再次面打键,去除背底以及Kα(图??).图2-3 隐现已有的背底图2-4 扣除背底及Kα2后的XRD图2.4.仄滑直线面打键对于衍射图举止一次仄滑.仄滑后的衍射图睹图2-5.图2-5 仄滑后的XRD图2.5.齐谱拟合面打键对于XRD举止齐谱拟合,系统提示衍射峰过多(如图2-6所示),需要对于XRD举止选区拟合.从XRD图不妨瞅出,样品的主要衍射峰皆正在40°往日.果此,采用40°地区举止拟合(图2-6).图2-6 系统提示齐谱拟合峰数过多图2-7 选区拟合截止2.6.估计仄衡晶粒尺寸图2-8 仄衡晶粒尺寸估计截止3.晶胞参数估计由物相分解可知,样品中CaB6O10·5H2O为一定存留的主晶相,CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3大概存留.果此估计晶胞参数仅估计CaB6O10·5H2O物相的.3.1.数据导进将编号01N2009534的文本数据拖动到Jade步调中,得到样品衍射图(图3-1).3.2.物相检索面打举止物相检索,正在得到检索截止中,正在CaB6O10·5H2O相前圆框里挨钩(如图3-2).图3-2 收端检索得到的检索截止3.3.扣除背底、Kα2面打检索截止界里左上角键,退回主界里,面打键隐现已有背底(图3-3),再次面打键扣除背底取Kα2(图3-4).图3-3 隐现已有的背底图3-4 扣除背底及Kα2后的XRD图3.4.仄滑直线面打键对于衍射图举止一次仄滑.仄滑后的衍射图睹图2-5.图3-5 仄滑后的XRD图3.5.标注衍射指数,选区拟合面打主界里左下角的键,正在途中标注个衍射峰的衍射指数(图3-6),而后对于XRD图举止选区拟合,截止如图3-7所示.图3-6 标注晶里指数的XRD图图3-7 选区拟合截止3.6.估计晶胞参数面打工具栏中Option/Calculate Lattice,弹出对于话框,直交得到估计截止(如图3-8所示).图3-8 晶胞参数估计截止估计截止标明:CaB6O10·5H2O的仄衡晶格参数为a=10.9769Å,b=16.5742,c=6.5742;α=90°,β=91°,γ=90°.检索得到的CaB6O10·5H2O尺度PDF 卡片中的晶胞参数为a=11.03Å,b=16.4,c=6.577;α=90°,β=91.33°,γ=90°.二者相比,出进不大.通过XRD尝试数据以Origin硬件画造的CaB6O10·5H2O X射线衍射图如图3-9所示,由于峰位聚集程度较下,且部分衍射峰很矮,图中只标注了40°往日的部分主要衍射峰的衍射指数.图3-9 CaB6O10·5H2O样品XRD衍射图。
Jade计算晶胞参数及晶粒尺寸、EXPGUI结构精修
2、操作题(1)分析试样的相组成:(2)采用Jade计算主相的晶粒尺寸、晶胞参数,操作步骤及结果如下:在完成(1)中的物相检索后,(已扣除背底和平滑),对图像进行全谱拟合,观察拟合效果,因为需要求的是主相即Li4Ti5O12相的晶粒尺寸与晶胞参数。
所以在TiO2的两个峰处按下右键,去除对TiO2的468Å。
a=(3)利用Jade将.raw的数据文件导出并存为.txt格式→Excel转换另存为.csv格式→Cmpr转换为.gsas,进行峰的拟合并得出仪器参数→EXPGUI进行结构精修。
(此步骤中的所有文件存在同一个文件下,且不要出现汉字命名。
)●Excel中的操作:读取.txt文件,删除数据第一行。
选择“数据”→“分列”→“文件另存为.csv”●Cmpr中的操作:○1Read(选择正确的数据格式,并读取.csv文件)→Write(选择相应的数据格式,存储位置选在前述文件所在的文件夹),点击Write Selected Datasets存为.gsas文件→Fit,对选中的峰用“P”选中,可以在框中看到相应的峰的位置→Set Range to Fit,进行峰的拟合,注意观察GOF值,使之最小。
所有的峰都拟合完成。
→FitWidths,Select peak list选择peaklist 1,将蓝点与红点交叉的位置去除掉(在相应的框中打勾)→Fit Profile,即可得到相应的仪器参数值。
只能选择8个峰。
EXPGUI中的操作:设置文件名(禁止出现中文)→Read→Creat→Set→LS Contr ols中的Number of Cycles可设为3→Phase→Add Phase,加入两相的数据,为.cif格式的文件(Add→Continue→Add Atoms)→Histo gram(Add New Histogram→导入衍射谱数据文件.gsas→导入仪器参数文件.ins→修改仪器参数文件中的U、V、W、X、Y数值,Save)→Edit Background(修改函数为type1)→Profile中的type改为2→powpref→genles,开始精修,livepolt可以观察拟合程度的好坏。
jade物相及晶胞参数和晶粒尺寸计算过程讲解
《无极材料测试技术》课程作业对编号01N2009534的样品XRD测试数据进行物相分析,并计算其平均晶粒尺寸大小与晶胞参数。
1.物相分析过程使用MDI Jade5.0软件对样品XRD测试数据进行分析,以定性分析样品的物相。
1.1.数据的导入将测试得到的XRD测试数据文件01N2009534.txt直接拖动到Jade软件图标上,导入数据,得到样品XRD衍射图(图1-1)。
图1-1 数据导入Jade5.0后得到的XRD图1.2.初步物相检索右键点击键,弹出检索对话框,设定初步检索条件:选择所有类型的数据库;检索主物相(Major Phase);不使用限定化学元素检索(Use Chemistry前方框不打钩)(如图1-2所示)。
点击“OK”开始检索,得到的检索结果见图1-3。
从初步检索结果可以看出,最可能的物相有四个:CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3(图1-3)、CaB6O10·5H2O(图1-4a)、Ca2.62Al9.8Si26.2O72H4.56(图1-4b)和C20H20N16O8S4Th(图1-4c)。
其中前三个均为无机物,第四个为有机金属化合物。
从结果分析,由图1-4b、c中可以看出,这两种物相的标准衍射峰没有与样品衍射峰中的最强峰匹配,因此样品中不含有第三、四中物相或者其主晶相不是第三、四种物相。
而从图1-3以及图1-4a中可以看出,两种物相的衍射峰与样品的衍射峰几乎都能对上,并且强弱对应良好,因此样品中主晶相可能为CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3或CaB6O10·5H2O或者两者的混合物。
图1-2 初步物相检索条件设定图1-3 经过初步检索得到的检索结果abc图1-4 初步检索结果1.3.限定条件的物相检索初步分析结果,现对样品进行限定条件检索,检索条件设定如图1-5所示。
检索结果见图1-6。
通过限定条件检索,发现CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3与CaB6O10·5H2O 两物相的衍射峰与样品衍射峰均能对应。
jade教程
基本功能
Edit菜单: Preference命令:设置显示、仪器、报告和个性化参数 尤其是仪器半高宽曲线的设置,在计算晶粒尺寸和微观应变时都将用到这个参数;
基本功能
Report菜单: 显示/打印/保存各种处理后的报告。例如:寻峰,物相检索,精修,拟合,经理尺寸计算,微观 应变计算等。可以直接打印也可以保存为文件。
常用工具栏作用
打开文件
寻峰
拟合 物相检索
打印预览
平滑图谱
手动寻峰 编辑背景线
手动拟合
扣除背景
查找PDF 卡片
计算峰 面积
删除峰
扣除背景
扣除背景:由于样品荧光等原因,在做图谱处理前需要先做背景扣除,左击“BG”出现一条背景 线,可以用手动工具中的“BE”调节背景线位置,调整好后,再次点击“BG”即可将背景线以下面积 扣除。右击“BG”弹出对话框可以选择背景线线型-通常选择Cubic Spline。
Iα=K1Cα/μ =K1 Xα / ρα ( Xα μα/ ρα + Xβ μβ / ρβ ) = K1 Xα / ρα [Xα( μα/ ρα - μβ / ρβ )+ μβ / ρβ ]=K分析的具体方法有:
外标法(单线条法) 内标法 K值法 直接比较法(绝热)
Save命令(将原始文件保存为txt;)
需要注意的是Save命令保存的是窗口中显示的图谱,如果窗口中显示的只有部分图谱,那么将 只会保存显示的部分,其他的将不保存。保存前注意设置范围(FullRange(View-Zoom Window菜单)) 如果进行过平滑处理(Smooth),将保存smooth数据非原始数据;
Jade计算晶胞参数及晶粒尺寸、EXPGUI结构精修
2、操作题(1)分析试样的相组成:(2)采用Jade计算主相的晶粒尺寸、晶胞参数,操作步骤及结果如下:在完成(1)中的物相检索后,(已扣除背底和平滑),对图像进行全谱拟合,观察拟合效果,因为需要求的是主相即Li4Ti5O12相的晶粒尺寸与晶胞参数。
所以在TiO2的两个峰处按下右键,去除对TiO2的468Å。
a=(3)利用Jade将.raw的数据文件导出并存为.txt格式→Excel转换另存为.csv格式→Cmpr转换为.gsas,进行峰的拟合并得出仪器参数→EXPGUI进行结构精修。
(此步骤中的所有文件存在同一个文件下,且不要出现汉字命名。
)●Excel中的操作:读取.txt文件,删除数据第一行。
选择“数据”→“分列”→“文件另存为.csv”●Cmpr中的操作:○1Read(选择正确的数据格式,并读取.csv文件)→Write(选择相应的数据格式,存储位置选在前述文件所在的文件夹),点击Write Selected Datasets存为.gsas文件→Fit,对选中的峰用“P”选中,可以在框中看到相应的峰的位置→Set Range to Fit,进行峰的拟合,注意观察GOF值,使之最小。
所有的峰都拟合完成。
→FitWidths,Select peak list选择peaklist 1,将蓝点与红点交叉的位置去除掉(在相应的框中打勾)→Fit Profile,即可得到相应的仪器参数值。
只能选择8个峰。
EXPGUI中的操作:设置文件名(禁止出现中文)→Read→Creat→Set→LS Contr ols中的Number of Cycles可设为3→Phase→Add Phase,加入两相的数据,为.cif格式的文件(Add→Continue→Add Atoms)→Histo gram(Add New Histogram→导入衍射谱数据文件.gsas→导入仪器参数文件.ins→修改仪器参数文件中的U、V、W、X、Y数值,Save)→Edit Background(修改函数为type1)→Profile中的type改为2→powpref→genles,开始精修,livepolt可以观察拟合程度的好坏。
MDI-Jade最完整教程(XRD分析)
►PDF 菜单:
▪ PDF-Setup 命令:这个命令的作用是导入ICDD PDF 卡片索引。在拥有一个MDI Jade 软件的同 时,你必须拥有一套ICDD PDF 卡片库。在Jade 作物相检索前,必须导入ICDD PDF卡片索引。这 个命令打开PDF-Setup 对话框,建立PDF 卡片索 引。
► 注意: (1)该命令保存的是窗口中显示的图谱,如果窗口中显示的是
某一个图谱的一部分,那么,保存的只有那么一部分。保存前注意设置
显示为Full Range(View-Zoom Window菜单)。
►
(2)如果保存前作过平滑处理(smooth),则保存的数据为平
滑后的数据而非原始数据。
基本功能操作
峰形拟合:衍射峰一般都可以用一种“钟罩函数”来表示,拟合的意义就是 把测量的衍射曲线表示为一种函数形式。在作“点阵常数精确测量”、“晶 粒尺寸和微观应变测量”和“残余应力测量”等工作前都要经过“扣背 景”——图形拟合”的步骤。常用工具栏中的拟合命令将全谱拟合,但有时 因为窗口中峰太多,计算受阻而不能进行,此时,需要用到手工拟合按钮。 拟合方法在“拟合”一节作祥细介绍。
► File菜单 :
▪ 在这一菜单中,主要命令包括读入数据文件的两种方式Patterns和 Thumbnail。
▪ 另一个特别有用的命令是Save。这个命令具有下级菜单,其中主要的是: ▪ Save-Primary Pattern as *.txt:将当前窗口中显示的图谱数据以文本格
式(*.txt)保存,以方便用其它作图软件如Origin作图和作其它处理。
►因此,通过实验测量或理论计算,建立一个 “已知物相的卡片库”,将所测样品的图谱 与PDF卡片库中的“标准卡片”一一对照, 就能检索出样品中的全部物相。
MDI Jade最完整教程XRD分析jade分析 ppt课件
MDI Jade最完整教程XRD分析jade 分析
► 在文件名上双击或者单击文件名后鼠标左键单击 “Read”,这个文件就被“读入”到主窗口并显示 出来。
► 文件的读入方式有两种:一种是读入,另一种是添 加。
▪ (1)Read:读入单个文件或同时读入多个选中的文件。 读入时,原来显示在主窗口中的图谱被清除;
删除峰:在设备用久了以后,或者因为偶然的原因,在图谱中会出现异常的 很窄的峰,它们根本不是样品的峰,需要删除掉,此时可以用删除峰的功能, 选择该按钮后,在峰下的背景线位置划线,峰被删除。 为了科学研究的严肃性,请不要随意使用此功能。
手动拟合:有选择性地拟合一个或选定的几个峰,其它未被选定的峰不作处 理。单击此按钮,在需要拟合的峰上单击,作出选定,依次选定所有需要拟 合的峰后,再次单击此按钮,开始拟合。如果要取消一个峰的拟合,在该峰 上用鼠标右键单击。
▪ 有些报告保存格式为纯文本文件,但有的报告以 其它格式保存。报告统一以样品名作为文件名, 但不同报告文件的扩展名不同。
►说明:Jade5以前的版本在View菜单下
►常用工具栏和手动工具栏:
▪ 把菜单下面总显示在窗口中的工具栏称为常用工 具栏,而一个悬挂式的菜单,作为常用工具栏的 辅助工具栏称为手动工具栏。
某一个图谱的一部分,那么,保存的只有那么一部分。保存前注意设置
显示为Full Range(View-Zoom Window菜单)。
►
(2)如果保存前作过平滑处理(smooth),则保存的数据为平
滑后的数据而非原始数据。
MDI Jade最完整教程XRD分析jade 分析
MDI Jade最完整教程XRD分析jade 分析
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(完整版)jade6.5教程(xrd物相分析)
第一部分物相分析1.打开您的数据。
File—read…打开后的界面如图1:图12.很多人说打开数据后要平滑曲线,但是我个人认为还是先不要平滑的好,因为每一次的平滑曲线操作都会造成数据失真.我更倾向于物相分析完毕后,平滑曲线,使得输出的报告更易读。
但是,到底要不要在此平滑曲线取决于您自己。
平滑曲线的操作如下:右击图2中箭头所指按钮,可以进行参数设置,左击就是平滑曲线。
图23。
物相分析。
一般的,物相分析要至少分3轮进行,这样才能把所有的物相找出来.这3轮分别命名为大海捞针、单峰分析、指定元素分析.首先左击按钮寻峰。
(1)“大海捞针”物相分析:右击图3箭头所指按钮,出现图4所示标签。
在General选项里,首先勾选上左侧的所有的库,去掉右侧所有的对勾,其他设置如图4所示,最后左击ok。
图3图4完成上述步骤,出现图5所示界面。
显示了矿物名称、化学式、FOM值、PDF-#、RIR 等内容。
矿物的排序是按FOM值由小到大排列的,FOM值越小,表示存在这种矿物的可能性越大(但不绝对)。
当鼠标左击到一个矿物时,在X衍射图谱显示栏会显示蓝色的线,选择与X衍射图谱拟合最好的矿物,然后在矿物名称前面勾选,表示你认为存在此矿物(如图6)。
注意:选择矿物时,要尽量选取有RIR值的矿物,否则后面的定量工作将不能继续。
图5图6(2)单峰分析:完成大海捞针后,可能还有峰没有对上,此时要用此法.在大海捞针的基础上,左击图7方框内的按钮,然后按照图8内标明的步骤操作。
然后重复大海捞针的操作(与大海捞针不同的是,此时系统只选择与你选中的峰对应的物相)。
图7图8(3)指定元素分析:完成大海捞针、单峰分析后,可能有些矿物还没有分析出来,用此法。
右击图9箭头所指按钮,出现图10所示标签。
在General选项里,在图10所示的地方勾选,出现图11。
选择你认为自己样品可能存在的元素,点ok。
回到图10所示,再点ok。
接下来又是选择物相了,方法同上,不再赘述。
jade计算晶粒大小
Jade计算晶粒大小简介在材料学领域,晶粒是非常重要的概念。
晶粒大小主要指晶体中晶粒的平均直径,通常用单位微米(μm)或纳米(nm)表示。
在材料制备和加工过程中,晶粒大小的控制是非常关键的,晶粒越小,材料的力学性能、化学性能和物理性能均会得到显著的提升。
本文将介绍通过Jade软件计算晶粒大小的方法和步骤。
Jade软件简介Jade是一款功能强大的晶体分析软件,常用于晶体结构分析,晶粒大小分析等材料科学相关领域的研究。
Jade软件使用范围广泛,主要的应用场景有:•晶体结构分析•晶格参数和衍射角度的计算•晶格常数测量和物相分析•晶粒大小和择优取向分析•晶体缺陷和应力分析等Jade软件对晶体结构和晶粒大小等参数的计算和分析非常精确和准确,可以有效地帮助研究者快速获得有用信息。
Jade计算晶粒大小的方法和步骤步骤一:打开Jade软件首先,我们需要打开Jade软件,点击打开按钮,选择需要计算晶粒大小的文件。
在该文件中,我们需要选择需要计算的材料图像,并验证材料图像是否为清晰的高质量晶体图像。
步骤二:设置计算条件在Jade软件中,我们需要进行一些计算条件的设置,以便正确地计算晶粒大小和对数据的正确性进行验证。
在这里,我们可以设置以下参数:•质量过滤器:我们可以设置一些过滤条件,例如晶体的质量、大小、形状等来对图像进行筛选和调整。
•图像转化器:该工具可以将原始图像转化为需要的格式。
在这里,我们需要精确地确定晶体的位置和大小,并绘制出各个晶体之间的边界。
•晶体匹配器:该工具可以帮助我们识别并匹配晶体。
我们需要确定晶体的相关参数,例如晶体大小、形状、方向等。
•晶粒大小计算器:该工具是最重要的工具,可以帮助我们准确计算晶体的大小。
在这里,我们需要输入晶体相关参数,例如晶体大小、形状、方向等,并选择合适的算法来计算晶粒大小。
步骤三:计算晶粒大小在上述设置完成之后,我们就可以开始计算晶粒大小了。
在计算过程中,需要确保输入的参数正确,并且在计算结果显示出来之后,要进行数据的验证和检查。
Jade是如何计算晶粒尺寸的
Jade 是如何计算晶粒尺寸的?不止10次有人问到这个问题,让我有兴趣去了解。
看了看这个软件的帮助,也没有得到答案。
只好一种一种方法去试,好象还真是得到了解答。
今天,把它写出来供大家验证。
Jade 按照谢乐公式来计算。
θβλcos k D = λ 是辐射的波长,按K α1的波长计算,如铜靶,则λ=0.154056nm 。
D 就是晶块尺寸,单位可以是纳米,与波长λ的单位相同。
k 是一个参数,可以取0.89,0.95或者1,一般人都愿意取1。
但是,软件是按0.89计算的。
θ是半衍射角,单位可以是度或者弧度,只要你能正确计算出它的余弦就可以。
β是衍射峰的加宽。
一般按两种方法来计算,即b B −=β,22b B −=β一般人愿意用b B −=β。
但是,Jade 却用后者。
确实,一些教科书中都提到,后者更符合实际情况。
这里的B 就是FWHM ,即样品的衍射峰宽,b 则是仪器宽度。
好了。
让大家来看看我的试验过程。
有这么一个衍射峰,我们先来做拟合:通过Report----peak profile report菜单,查看到拟合的结果:通过菜单Edit-----Preferences,可看到下面的窗口:单击View FWHM Curve,你看到:你可能看到的不一样,这是因为你没有做仪器校正,而使用了软件自带的某个“标样”,如Constant FWHM。
这里看到的是我在07年12月19日做的硅标数据。
移动你的鼠标,并定位于116°处,你可看到FWHM=0.140°。
这就是仪器宽度,即b。
在这个窗口中,你还看到了仪器波长是 1.54056埃,即0.145056nm。
怎么样?把这些数据代入到公式,得到14.40902nm。
这里讲的是单峰处理时的晶块尺寸。
要注意,除非你的样品是分散单体纳米晶,否则,这个数据是不可信的。
关于晶块尺寸计算与微观应变更详细的解释,请访问我的QQ空间,也许会有些帮助。
XRD数据分析教程(Highscore 和Jade)
选择 晶系
2θ
d
(hkl)
a 显示 结果
b
c
2θ 、d、(hkl) 如何得到?
2、寻峰找2θ和晶面间距d
3、点击“View”,输出寻峰报告,可见2θ、晶面间距d、半高宽FWHM; 点击寻峰报告中峰位,在途中可现实此封位置(图中红线),此处比 Highscore便于观察半个峰的位置
一、Jade软件——物相检索
1、打开文件(ASC格式)
2
2、物相鉴定——选择物相种类及所含元素,选择完毕点击“OK”
3
3、得到可能的物质,此处比对峰位不方便,利用Highscore逐一比对峰位
优点:匹对物质较为准确, 有标准物质晶胞参数
4、双击下列任意物质,会出现此物质标准PDF卡片
二、Jade——晶胞参数
4、寻峰得到2θ和晶面间距d,标准卡片中得到(hkl),输入参数得到样品 晶胞参数
三、Jade——晶粒尺寸
谢乐公式:D=kλ/βcosθ
D:晶粒尺寸;λ:X射线波长;
β:衍射峰值半高宽的宽化程度;
θ:布拉格角;K:Scherrer 常数(已知)
计算晶粒尺寸(方法一)(拟合后size & strain plot 才可以按)
6、拟合完成后,点击“View”中显示拟合报告
7、与标准PDF卡片比对,点击去除手动添加的峰和标准卡片中不存在的峰,即可显示 结晶度
1、平滑,去除噪音干扰引起
6
2、调整基线扣除背底
7
3、点击整体拟合键,若出现以下情况,说明一次拟合峰数太多,可选择区域分开拟合
8
4、拖动鼠标,选择区域(蓝色部分)显示部分衍射峰,点击整体拟合键
je分析物相及晶胞参数和晶粒尺寸计算过程
j e分析物相及晶胞参数和晶粒尺寸计算过程The document was prepared on January 2, 2021《无极材料测试技术》课程作业作业要求:对编号01N2009534的样品XRD测试数据进行物相分析,并计算其平均晶粒尺寸大小与晶胞参数。
1.物相分析过程使用MDI 软件对样品XRD测试数据进行分析,以定性分析样品的物相。
1.1.数据的导入将测试得到的XRD测试数据文件直接拖动到Jade软件图标上,导入数据,得到样品XRD衍射图(图1-1)。
图1-1 数据导入后得到的XRD图1.2.初步物相检索右键点击键,弹出检索对话框,设定初步检索条件:选择所有类型的数据库;检索主物相(Major Phase);不使用限定化学元素检索(Use Chemistry 前方框不打钩)(如图1-2所示)。
点击“OK”开始检索,得到的检索结果见图1-3。
从初步检索结果可以看出,最可能的物相有四个:CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3(图1-3)、CaB6O10·5H2O(图1-4a)、(图1-4b)和C20H20N16O8S4Th(图1-4c)。
其中前三个均为无机物,第四个为有机金属化合物。
从结果分析,由图1-4b、c中可以看出,这两种物相的标准衍射峰没有与样品衍射峰中的最强峰匹配,因此样品中不含有第三、四中物相或者其主晶相不是第三、四种物相。
而从图1-3以及图1-4a中可以看出,两种物相的衍射峰与样品的衍射峰几乎都能对上,并且强弱对应良好,因此样品中主晶相可能为CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3或CaB6O10·5H2O或者两者的混合物。
图1-2 初步物相检索条件设定图1-3 经过初步检索得到的检索结果abc图1-4 初步检索结果1.3.限定条件的物相检索初步分析结果,现对样品进行限定条件检索,检索条件设定如图1-5所示。
检索结果见图1-6。
通过限定条件检索,发现CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3与CaB6O10·5H2O两物相的衍射峰与样品衍射峰均能对应。
Jade的分析应用使用详细教程课件
4.2、物相检索的方法
大海 捞针法
限定条件 的检索法
单峰 搜索法
物相检索的方法
一、大海捞针法
(1)打开一个图谱,不作任何处理,鼠标右键点击“S/M”按钮,打开检 索条件设置对话框,去掉“Use chemistry filter”选项的对号,同时选 择多种PDF子库,检索对象选择为主相(S/M Focus on Major Phases)再点 击“OK”按钮,进入“Search/Match Display"窗口。
一、大海捞针法
检索完成后窗口分为三块,最上面是放大窗口,可观察局部匹配的 细节,中间是全谱显示窗口,可以观察全部PDF卡片的衍射线与测量谱的 匹配情况,通过窗口右边的按钮可调整放大窗口的显示范围和放大比例, 以便观察得更加清楚。窗口的最下面是检索列表,从上至下列出最可能 的100种物相,一般按“FOM”由小到大的顺序排列,FOM是匹配率的倒数。 数值越小,表示匹配性越高。
(4)反复改变限定条件,程序会给出不同的检索结果。
三、单峰搜索法
经过前两种万法也许还有个别的峰没有检出匹配的物相,此时就 可以用这个方法。Jade可以使用单蜂搜索或双峰搜索或三峰搜索。单峰搜 索即指定一个未被检索出的峰(的范围),在PDF卡片库中搜索在此处(范围 内)出现衍射峰的物相列表,然后从列表中检出物相。
Jade是如何计算晶粒尺寸的
Jade 是如何计算晶粒尺寸的?不止10次有人问到这个问题,让我有兴趣去了解。
看了看这个软件的帮助,也没有得到答案。
只好一种一种方法去试,好象还真是得到了解答。
今天,把它写出来供大家验证。
Jade 按照谢乐公式来计算。
θβλcos k D = λ 是辐射的波长,按K α1的波长计算,如铜靶,则λ=0.154056nm 。
D 就是晶块尺寸,单位可以是纳米,与波长λ的单位相同。
k 是一个参数,可以取0.89,0.95或者1,一般人都愿意取1。
但是,软件是按0.89计算的。
θ是半衍射角,单位可以是度或者弧度,只要你能正确计算出它的余弦就可以。
β是衍射峰的加宽。
一般按两种方法来计算,即b B −=β,22b B −=β一般人愿意用b B −=β。
但是,Jade 却用后者。
确实,一些教科书中都提到,后者更符合实际情况。
这里的B 就是FWHM ,即样品的衍射峰宽,b 则是仪器宽度。
好了。
让大家来看看我的试验过程。
有这么一个衍射峰,我们先来做拟合:通过Report----peak profile report菜单,查看到拟合的结果:通过菜单Edit-----Preferences,可看到下面的窗口:单击View FWHM Curve,你看到:你可能看到的不一样,这是因为你没有做仪器校正,而使用了软件自带的某个“标样”,如Constant FWHM。
这里看到的是我在07年12月19日做的硅标数据。
移动你的鼠标,并定位于116°处,你可看到FWHM=0.140°。
这就是仪器宽度,即b。
在这个窗口中,你还看到了仪器波长是 1.54056埃,即0.145056nm。
怎么样?把这些数据代入到公式,得到14.40902nm。
这里讲的是单峰处理时的晶块尺寸。
要注意,除非你的样品是分散单体纳米晶,否则,这个数据是不可信的。
关于晶块尺寸计算与微观应变更详细的解释,请访问我的QQ空间,也许会有些帮助。
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j a d e分析物相及晶胞参数和晶粒尺寸计算
过程
《无极材料测试技术》课程作业
专业:2011级材料物理与化学姓名:王洪达学号:2011020204 作业要求:
对编号01N2009534的样品XRD测试数据进行物相分析,并计算其平均晶粒尺寸大小与晶胞参数。
1.物相分析过程
使用MDI Jade5.0软件对样品XRD测试数据进行分析,以定性分析样品的物相。
1.1.数据的导入
将测试得到的XRD测试数据文件01N2009534.txt直接拖动到Jade 软件图标上,导入数据,得到样品XRD衍射图(图1-1)。
图1-1 数据导入Jade5.0后得到的XRD图
1.2.初步物相检索
右键点击键,弹出检索对话框,设定初步检索条件:选择所有类型的数据库;检索主物相(Major Phase);不使用限定化学元素检索(Use Chemistry前方框不打钩)(如图1-2所示)。
点击“OK”开始检索,得到的检索结果见图1-3。
从初步检索结果可以看出,最可能的物相有四个:
CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3(图1-3)、CaB6O10·5H2O(图1-4a)、
Ca2.62Al9.8Si26.2O72H4.56(图1-4b)和C20H20N16O8S4Th(图1-4c)。
其中前三个均为无机物,第四个为有机金属化合物。
从结果分析,由图1-4b、c中可以看出,这两种物相的标准衍射峰没有与样品衍射峰中的最强峰匹配,因此样品中不含有第三、四中物相或者其主晶相不是第三、四种物相。
而从图1-3以及图1-4a中可以看出,两种物相的衍射峰与样品的衍射峰几乎都能对上,并且强弱对应良好,因此样品中主晶相可能为CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3或
CaB6O10·5H2O或者两者的混合物。
图1-2 初步物相检索条件设定
图1-3 经过初步检索得到的检索结果
a
b
c
图1-4 初步检索结果
1.3.限定条件的物相检索
初步分析结果,现对样品进行限定条件检索,检索条件设定如图1-5所示。
检索结果见图1-6。
通过限定条件检索,发现CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3与
CaB6O10·5H2O两物相的衍射峰与样品衍射峰均能对应。
虽然
CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3的FOM值较小,但是从图上可以看出其标准衍射峰与样品峰(包括最强峰)有很小偏离,而CaB6O10·5H2O的衍
射峰与样品峰能够更好的对应(尤其是较强的衍射峰)。
由于没有被告知样品的来历(合成或是天然矿物),因此,样品主晶相中一定含有CaB6O10·5H2O,可能有CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3以及
Ca2.62Al9.8Si26.2O72H4.56和C20H20N16O8S4Th。
如果样品为人工合成,考虑到Th元素的稀少性以及第四种物相元素与前三种差别较大,可以排除样品中含有此物相的可能性;但是若为天然矿物,则无法做出类似判断。
CaB6O10·5H2O物相标准PDF卡号12-0528,卡片在附件中。
图1-5 限定条件物相检索前的条件设定
图1-6 经过限定元素后得到的分析结果
2.平均晶粒尺寸计算
Jade计算平均晶粒尺寸的基本原理就是谢乐公式,以衍射峰半高宽来计算。
由于没有标准样品的衍射数据来制作仪器半高宽补正曲线,故计算过程中选择Constant FWHM选项作为半高宽补正。
2.1.数据导入
将编号01N2009534的文本数据拖动到Jade程序中,得到样品衍射图(图2-1)。
图2-1 数据导入Jade5.0后得到的XRD图
2.2.物相检索
不对数据做任何处理,直接进行物相检索,根据1中的物相分析结果,认为主晶相为CaB6O10·5H2O,不考虑其他物相。
检索结果如图2-2所示。
图2-2 初步检索得到的检索结果
2.3.扣除背底、Kα2
点击键显示已有的背底(图2-3),然后再次点击键,去除背底以及Kα2(图2-4)。
图2-3 显示已有的背底
图2-4 扣除背底及Kα2后的XRD图
2.4.平滑曲线
点击键对衍射图进行一次平滑。
平滑后的衍射图见图2-5。
图2-5 平滑后的XRD图
2.5.全谱拟合
点击键对XRD进行全谱拟合,系统提示衍射峰过多(如图2-6所示),需要对XRD进行选区拟合。
从XRD图可以看出,样品的主要衍射峰都在40°以前。
因此,选择40°区域进行拟合(图2-6)。
图2-6 系统提示全谱拟合峰数过多
图2-7 选区拟合结果
2.6.计算平均晶粒尺寸
在菜单栏,点击Report/Size&Strain Plot,弹出对话框,选择Constant FWHM为样品半高宽补正曲线,得到结果如图2-8所示,晶粒平均尺寸为1888Å,即188.8nm
图2-8 平均晶粒尺寸计算结果
3.晶胞参数计算
由物相分析可知,样品中CaB6O10·5H2O为一定存在的主晶相,CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3可能存在。
因此计算晶胞参数仅计算
CaB6O10·5H2O物相的。
3.1.数据导入
将编号01N2009534的文本数据拖动到Jade程序中,得到样品衍射图(图3-1)。
图3-1 数据导入Jade5.0后得到的XRD图
3.2.物相检索
点击进行物相检索,在得到检索结果中,在CaB6O10·5H2O相前方框里打钩(如图3-2)。
图3-2 初步检索得到的检索结果
3.3.扣除背底、Kα2
点击检索结果界面左上角键,退回主界面,点击键显示已有背底(图3-3),再次点击键扣除背底与Kα2(图3-4)。
图3-3 显示已有的背底
图3-4 扣除背底及Kα2后的XRD图
3.4.平滑曲线
点击键对衍射图进行一次平滑。
平滑后的衍射图见图2-5。
图3-5 平滑后的XRD图
3.5.标注衍射指数,选区拟合
点击主界面右下角的键,在途中标注个衍射峰的衍射指数(图3-6),然后对XRD图进行选区拟合,结果如图3-7所示。
图3-6 标注晶面指数的XRD图
图3-7 选区拟合结果
3.6.计算晶胞参数
点击工具栏中Option/Calculate Lattice,弹出对话框,直接得到计算结果(如图3-8所示)。
图3-8 晶胞参数计算结果
计算结果表明:CaB6O10·5H2O的平均晶格参数为a=10.9769Å,b=16.5742,c=6.5742;α=90°,β=91°,γ=90°。
检索得到的
CaB 6O 10·5H 2O 标准PDF 卡片中的晶胞参数为a=11.03Å,b=16.4,c=6.577;α=90°,β=91.33°,γ=90°。
两者相比,相差不大。
通过XRD 测试数据以Origin 软件绘制的CaB 6O 10·5H 2O X 射线衍射图如图3-9所示,由于峰位密集程度较高,且部分衍射峰很低,图中只标注了40°以前的部分主要衍射峰的衍射指数。
10
20
30
40
50
60
70
1000
2000
3000
4000
5000
101
170
160
060250330131
311140
040
130
120
110
020
I n t e n s i t y (a .u .)
2
CaB 6O 10·5H 2O
图3-9 CaB 6O 10·5H 2O 样品XRD 衍射图。