第一章X射线衍射(3)-精品文档

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2°无机相字母索引
编排方法：按物相英文名称的第一个字母为顺序编排。每条目 占一横行。


每个条目中最前面是数据可靠性符号；
后面是物相的英文名称 其后，依次排列着化学式，三条强线的d值和相对强度，卡 片编号，（参比强度）。
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（7）定性相分析的具体步骤
1°获得衍射花样 2°整理d，I/I1数值 3°查索引，核对卡片：人工检索或计算机检索； 4°确定物相 1°获得粉末样品的衍射花样 德拜法、衍射仪法获得
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物相分析不同于化学分析，两种方法不可互相取代，但可互 补利用，若已知化学成分，可大大减轻物相分析的难度。 例如：石英（SiO2），由Si和O组成。
存在状态：非晶态石英玻璃，石英晶体。 石英晶体变体：α、β、γ、石英、方石英、鳞石英。 化学分析：只能分辨Si和O x-ray衍射物相分析：可一一分辨各石英晶体变体
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（5）PDF卡片


是目前大量应用的粉末衍射卡片库，每张晶体的衍射数据标 准卡片上列出晶体的粉末衍射花样的基本数据。 物相定性分析的核心就是如何运用PDF卡片。
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PDF卡片可 分十个区域 4 9 5
莫来石的 PDF卡片
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1区 d ： 1a,1b,1c三数 据为三条最强衍 射线对应的面间 距,1d为最大面 间距； 2区 I/I1 ：上述 各衍射线的相 对强度，其中 最强线的强度 为100；
α-SiO2
54－490
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★3.34x 4.264 1.822 1.542 2.461 2.281 1.381 2.131
α-SiO2
54－490
说明：
每个条目中，衍射线的相对强度分为10个等级，最强线为 10用x表示，其余强度均以小10倍的数字表示，写在面间距d 值的右下角处。 整个手册将面间距d值，从大到小分成45组。每组的d值连 同它的误差标写在每页的顶部。每个条目由最强衍射线的面 间距dx值决定它属于哪一组。每组内按强度递减顺序编排。
“d和I/I1” 数据，是基本的实验数据。将在衍射实验中获得 的样品“d- I/I1” 数据与已知晶体的标准“d- I/I1”数据对比， 以鉴定出样品中存在的物相。 标准的粉末衍射数据是指常用的ASTM（American Society for Testing and Materials)卡片和 PDF(Powder Diffraction files)卡片。

（3）判断依据：


根据d ~ I数据组来鉴定物相。 任何结晶物质的d和I/I1数据组是其晶体结构的必然反映。（衍射 花样中各衍射线位置（2θ ）所确定的晶面间距（d），和衍射线 的相对强度（I/I1）分别取决于晶胞的形状、大小和晶胞内原子的 种类及排列方式，是物质的固有特征）
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（4）基本方法

物相分析包括定性分析与定量分析两部分。
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（2）原理：

定性相分析
（1）目的：判定物质中的物相组成。 每种结晶物质都有特定的晶体结构，在X射线照射下，都 有特定的衍射花样与之一一对应。（可以说，物质的X射线 衍射花样是物质相组成的“指纹脚印”） 试样中存在多物相时，每种物相的衍射花样不变，多相试样 的衍射花样是由所含各物相的衍射花样机械叠加在一起
轴率(A C) A=a0 /b0 C=c0 /b0
单位晶胞内原子或分 子数（Z） 参考资料（Ref.）
பைடு நூலகம்
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5区：光学性质 折射率 光性（Sign） 光轴角（2V） 密度（D） 熔点（mp） 颜色（Color）
参考资料（Ref.)
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6区：样品来源、 制备方法、升华
温度、分解温度
等
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7区：物相的化学 式与数据可靠性

2°确定d，I/I1数值
d值需要由衍射峰位对应的 2θ角，结合布拉格公式计算得出。
I/I1为衍射线峰高的相对强度。
根据衍射图谱，需要确定各峰所对应的2θ，即确定衍射峰位 （实际工作由衍射仪完成，先进的衍射仪还能直接标注各峰位 的d值——如课本P43 图4－4）。
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a) 峰顶法：衍射线的强度最大值所对应 的 2θ 角位置为峰位。（适用于峰形尖

1938年，哈那瓦特（Hanawalt)等人－－开始收集和摄取各种已 知晶体物相的衍射花样，将其衍射数据进行整理和分类。
1942年，美国材料试验协会－－最初出版约1300张衍射数据卡 片－－ASTM卡片。 1969年起， “粉末衍射标准联合委员会”（JCPDS）国际机构， －－统一分类和编号，编制标准粉末衍射卡片出版－－PDF卡片。
可靠性高- 良好- i
一般-空白
较差- O 计算得到- C
8区：物相名称
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9区：全部衍射 数据
（d－晶面间距、
I/I1－相对强度、 hkl－干涉指数）
10区：卡片号
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（6）PDF卡片索引
为快速找到所需卡片，编辑了PDF卡片索引。 主要有数值索引和字母索引两大类。 数值索引以衍射线的d值为检索依据 字母索引是按物相英文名称的第一个字母的顺序排列 1°Hanawalt无机相数值索引
1a
1b
1c
1d
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3区 实验条件： 辐射光源及波长 滤波片（Filler） 相机直径（Dia.） 所用仪器可测最大 面间距（Cut off） 相对强度的测量方 法（I/I1） 参考资料（Ref.）
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4区 晶体学数据： 晶系（sys.） 空间群（S.G.） 晶胞参数(a0、b0、c0、 α 、β 、γ )
编排方法：每个相作为一个条目，在索引中占一横行。
每个条目中最前面是数据可靠性符号； 再是衍射花样中八条强线的面间距d和相对强度（按相对强 度递减顺序排列）； 后面依次排列着化学式，卡片编号，（参比强度）。

★3.34x 4.264 1.822 1.542 2.461 2.281 1.381 2.131
第六节 X射线衍射的物相分析

第一章
材料研究中的一种物质称为一个相。 物相：由各种元素组成 的具有固定结构的化合物（也包括 单质元素和固溶体） 。 物相分析：利用x-ray衍射方法，对材料中的物相进行定性 和定量分析，给出混合物相的物相组成和含量。 物质分析包括： 成分分析（化学，光谱分析） ----测定化学元素的组成，如Fe,Cr,C…… 物相分析（X射线衍射分析） -----测定物相，有固定结构的化合物的组成和含量