XRD物相分析实验报告

XRD物相分析

一、实验目的

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。

二、实验原理

布拉格方程：2dsinθ=nλ

X 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2dsinθ=nλ，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θ，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θ，与此同时计数器沿测角仪圆运动，接收各衍射角2θ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。在进行相分析时，只要和标准的PDF衍射图谱比较就可以确定所检测试样里面的所存在的相。

三、实验仪器，试样

XRD仪器为：Philip X’Pert diffractometer with Cu-Ka radiation source (λ=1.54056Å) at 40Kv。

实验试样：Ti98Co2基的合金

四、实验条件

2θ=20-80o

step size:0.05o/S

五、实验步骤

1.开总电源

2.开电脑，开循环水

3.安装试样，设置参数，并运行Xray衍射仪。

4.Xray衍射在电脑上生成数据，保存数据。

5.利用orgin软件生成Xray衍射图谱。并依次找出峰值的2θ，并

与PDF中的标准图谱相比较，比对三强线的2θ，确定试样中存在的相。

六、实验结果及分析

含Ti98Co2基试样在2θ=20-80o，step size:0.05o/S实验条件下的Xray衍射图的标定如下图：

304050607080

♣♣♣♥

♥♥

♥♥♥

♥

♥♥Ti

2θ(deg)

I n t e n s i t y (a .u .)♣TiCo

经过与PDF 标准衍射图谱比较，可以确定里面含有Ti 和CoTi 这两相。但可能含有其他相，只是含量很小，通过Xray 衍射实验不能识别出。