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X-Ray Diffraction，X射線衍射。是一種通過(guò)對(duì)晶體材料進(jìn)行X射線衍射，分析其衍射圖譜，獲得材料的成分、材料內(nèi)部原子或分子的結(jié)構(gòu)及形態(tài)等信息的研究手段。其重點(diǎn)是X射線通過(guò)晶體衍射后得到，不同角度出現(xiàn)的衍射花樣，通過(guò)此信息，利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)比，進(jìn)行分析樣品中物質(zhì)形式，即物相。其他應(yīng)用都是基于此開(kāi)發(fā)的。在定量分析中，其定量原理是依賴其數(shù)據(jù)庫(kù)做的每種物質(zhì)和Al2O3的比對(duì)強(qiáng)度，進(jìn)行定量。其定量供參考，且只能定量到主含量物質(zhì)。

射線發(fā)生器最大輸出功率3kw；

封閉式X射線光管：Cu 靶；

額定電壓20-60kV；

額定電流2-60mA；

最小焦斑尺寸0.4 * 8mm2；

測(cè)角儀系統(tǒng)：2θ掃描范圍-3º~160°；

大尤拉環(huán)：Kai-調(diào)整范圍：-5º~95°；

樣品參數(shù)：Phi-調(diào)整范圍：-360º~360°；

傾斜調(diào)整軸：Rx和Ry軸調(diào)節(jié)范圍：-5º~5°；

可測(cè)試最大樣品尺寸：250mm（L）*250mm（W）。

目前X射線衍射已經(jīng)成為研究物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的有效方法，可對(duì)粉狀，塊狀，薄膜等材料進(jìn)行測(cè)試。

主要應(yīng)用包含有：

物相分析：

X射線衍射在金屬中用得最多的方面，是針對(duì)物質(zhì)中各組成成分進(jìn)行鑒定。物相分析分為定性分析和定量分析。

定性分析：把對(duì)材料測(cè)得的點(diǎn)陣平面間距及衍射強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)物相的衍射數(shù)據(jù)相比較，確定材料中存在的物相。

定量分析：基于待測(cè)物相的衍射峰強(qiáng)度與其含量成正比，根據(jù)衍射花樣的強(qiáng)度，確定材料中各相的含量。

舉例：例如某粉末樣品，成分約為T(mén)iO2，通過(guò)XRD定性半定量可知其大約組成為銳鈦礦相及金紅石相，以及大概的比例。

晶粒尺寸測(cè)定：

晶粒尺寸是材料形態(tài)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)之一。材料中晶粒尺寸小于10nm時(shí)，將導(dǎo)致多晶衍射實(shí)驗(yàn)的衍射峰顯著增寬。故根據(jù)衍射峰的增寬可以測(cè)定其晶粒尺寸。

舉例：粉末樣品，納米材料需要知道粒徑大小，可通過(guò)XRD測(cè)出其粒徑分布情況。

結(jié)晶度測(cè)定:

測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)的完整程度。假定從非晶態(tài)形成的的晶態(tài)物質(zhì)化學(xué)組成相同，無(wú)擇優(yōu)取向，晶相和非晶相對(duì)X射線的衍射和散射能力相同，可以計(jì)算出結(jié)晶部分占整體試樣的比例。

舉例：對(duì)結(jié)晶度物質(zhì)例如高嶺土中的高嶺石結(jié)晶度的測(cè)定；例如對(duì)青堇石結(jié)晶度的測(cè)定；不論是對(duì)稱(chēng)性較高或者較低的結(jié)晶物質(zhì)皆可測(cè)定其結(jié)晶度。

宏觀應(yīng)力測(cè)定：

材料中的殘余應(yīng)力的大小及方向，在很大程度上可以對(duì)其性能產(chǎn)生影響。利用測(cè)量材料點(diǎn)陣平面在不同方向上的間距的變化，可計(jì)算出殘留應(yīng)力的大小及方向。X射線應(yīng)力測(cè)定在測(cè)試過(guò)程中不損害構(gòu)件，具有無(wú)損檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)。

(殘余應(yīng)力：消除外力或不均勻的溫度場(chǎng)等作用后仍留在物體內(nèi)的自相平衡的內(nèi)應(yīng)力。機(jī)械加工和強(qiáng)化工藝都能引起殘余應(yīng)力。如冷拉、彎曲、切削加工、滾壓、噴丸、鑄造、鍛壓、焊接和金屬熱處理等，因不均勻塑性變形或相變都可能引起殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力一般是有害的，如零件在不適當(dāng)?shù)臒崽幚?、焊接或切削加工后，殘余?yīng)力會(huì)引起零件發(fā)生翹曲或扭曲變形，甚至開(kāi)裂?；蚪?jīng)淬火、磨削后表面會(huì)出現(xiàn)裂紋。殘余應(yīng)力的存在有時(shí)不會(huì)立即表現(xiàn)為缺陷，而當(dāng)零件在工作中因工作應(yīng)力與殘余應(yīng)力的疊加，使總應(yīng)力超過(guò)強(qiáng)度極限時(shí)，便出現(xiàn)裂紋和斷裂。零件的殘余應(yīng)力大部分都可通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚硐堄鄳?yīng)力有時(shí)也有有益的方而，它可以被控制用來(lái)提高零件的疲勞強(qiáng)度和耐磨性能。)

薄膜材料的物相鑒定及擇優(yōu)取向：

采用GI-XRD（X射線掠入射技術(shù)），選擇PB平行光路將入射X射線以與樣品表面近于平行的方式入射，控制入射X射線的角度，從而得到樣品表面不同深度處的結(jié)構(gòu)信息。結(jié)合面內(nèi)和面外測(cè)試可以判斷晶體的擇優(yōu)取向方向。

舉例：可以利用本方法測(cè)試薄膜的厚度、殘余應(yīng)力、晶格等。

1. JIS K0131-1996    X射線衍射分析通則

2. JIS H7805-2005    用X射線衍射儀測(cè)定金屬晶體中晶粒大小的方法

3. JY/T 009-1996     轉(zhuǎn)靶多晶體X射線衍射方法通則

4. YB/T 5336-2006   高速鋼中碳化物相的定量分析 X射線衍射儀法