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- 2024-11-04
- 来源:中科检测
XRD分析主要用于物质内的矿物成分及晶向结构分析,以及定性分析和定量分析。X射线衍射(XRD)分析是一种利用X射线在晶体物质中的衍射效应进行物质结构分析的技术。
通过XRD分析,可以确定物质的晶体结构、晶粒大小、织构以及应力等信息。这种方法特别适用于晶态物质的物相分析,因为不同物质的衍射谱图在衍射峰数目、角度位置、相对强度次序以及衍射峰的形状上会有差异,从而可以通过对比分析来确定物质的组成和结构。
XRD分析方法和步骤
(1)峰的识别:首先,需要找到图谱上的所有峰,并确定它们的2θ位置以及相对强度。
(2)相识别:根据峰的位置,使用标准的XRD数据库来匹配相位。每种晶体结构都有独特的XRD峰位特征。
(3)定量分析:如果样品中有多种相,可以通过峰的强度来估计各相的质量分数。这需要通过软件拟合峰的形状整合峰面积,一般假设服从琼斯矩阵理论。
(4)嵌入分析:如果有非晶物质,也可以估计晶粒度的大致范围。根据施莱尔公式粗略拟合峰宽度。
(5)应力分析:峰位的细微移动反映了样品的应力状态。峰位偏移量与应力之间也有定量关系。
(6)优选取向分析:比较同一相在不同晶面反射峰的相对强度,可以判断是否存在优选取向。实际应用中可能需要更复杂的拟合,结合样品的已知信息来综合判断。
这些步骤帮助分析人员从XRD图谱中提取有关物质结构和组成的详细信息,从而进行进一步的研究或应用开发。
XRD可以用来表征什么
XRD分析作为一种表征晶体结构及其变化规律的手段,其应用遍及材料、化学、生物、医药、陶瓷、冶金、矿产等诸多领域。XRD的主要应用领域如下:
制药业:XRD是固态药物分析的关键技术,用于明确表征药物的晶体结构,确定晶体结构、晶格常数、晶胞参数等信息。
法医学:主要用于接触者追踪分析,如油漆薄片、头发、玻璃碎片等材料的鉴定和比较。
地质应用:XRD是矿物勘探的关键工具,用于明确描述样品中各个晶体结构的特征。
材料科学:XRD可以用于研究材料的晶体结构、晶体相组成、晶体取向、晶体缺陷、晶体尺寸和形态等信息。
XRD的具体应用
晶体结构:通过分析衍射图样来确定材料的晶体结构,包括晶格常数、晶胞参数、晶体对称性等信息。
晶体相组成:通过分析衍射图样来确定材料中的晶体相组成,即不同晶体结构的相对含量。
晶体取向:测定晶体在材料中的取向信息,包括晶体的取向度和取向分布。
晶体缺陷:通过分析衍射图样来研究材料中的晶体缺陷,如晶格畸变、位错等。
晶体尺寸和形态:通过研究衍射峰的形状和宽度来估计晶体的尺寸和形态。
物相分析:用于物质的物相分析,确定材料的物相组成和晶体结构。
定性分析和定量分析:通过XRD图谱进行物质的定性分析和定量分析。
药物晶型分析:用于新药研发时的化合物定性分析,确定药物的晶型和结晶情况。
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