博研聯(lián)盟X射線粉末衍射的一些應(yīng)用

1、X射線粉末衍射的一些應(yīng)用2007-05-31X射線粉末衍射主要可應(yīng)用于下列四個(gè)方面一. 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的測(cè)定 在過(guò)去,這主要通過(guò)單晶衍射和某些光譜技術(shù)來(lái)進(jìn)行,自全譜擬合數(shù)據(jù)分析方法提出以后,用粉末衍射來(lái)測(cè)晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為可能,目前還在發(fā)展。二. 結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系的確定 測(cè)定晶體的結(jié)構(gòu),這本身不是目的,目的是搞清楚結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。X射線粉末衍射主要可應(yīng)用于下列四個(gè)方面三. 材料制備、加工和改性條件的選擇及產(chǎn)品質(zhì)量的控制 材料的結(jié)構(gòu)與制備過(guò)程的各種條件密切相關(guān),如組成配方、溫度壓力、溶劑濃度等,而且在加工過(guò)程中,還會(huì)發(fā)生變化的,只有合適的條件才能制得合乎要求的材料。XRD常用來(lái)跟蹤制備過(guò)程,檢測(cè)中間產(chǎn)品

2、及最終產(chǎn)品的狀況,從而選擇適當(dāng)?shù)闹苽錀l件。X射線粉末衍射主要可應(yīng)用于下列四個(gè)方面物體在運(yùn)用或存在的過(guò)程中結(jié)構(gòu)變化的檢測(cè) 物體在某種過(guò)程 (物理過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)或若干地質(zhì)年代等)中, 性能常會(huì)慢慢地變化, 如催化劑活性的降低, 金屬材料的疲勞, 地層中應(yīng)力的變化等。性能的變化常常伴隨有結(jié)構(gòu)的變化, 利用XRD可檢測(cè)結(jié)構(gòu)的變化, 弄清性能變化與結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系, 采取適當(dāng)措施以避免或減緩結(jié)構(gòu)的變化, 達(dá)到控制性能變化的目的。X射線粉末衍射在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用 1. 在冶金和機(jī)械工業(yè)的應(yīng)用 2. 在地球和采礦工業(yè)的應(yīng)用 3. 在生物和醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用 4. 在環(huán)保和能源方面的應(yīng)用 5. 在半導(dǎo)體和微電子工業(yè)的

3、應(yīng)用 6. 在石油和化學(xué)工業(yè)的應(yīng)用 7. 在超導(dǎo)與陶瓷工業(yè)的應(yīng)用1.在冶金和機(jī)械工業(yè)的應(yīng)用1.1. 機(jī)械合金化鈦銅非晶合金的生成機(jī)理1.2. 加鈮對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)材料TiAI合金的高溫 抗氧化性能機(jī)理的研究1.3. 高速鋼的耐磨性能與表面噴涂TiN微結(jié) 構(gòu)的關(guān)系1.4. 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)材料ZrC/W在發(fā)動(dòng)機(jī)試車條 件下的熱震燒蝕行為研究1.5. 熔焊中的相轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)和相圖繪制1.1 機(jī)械合金化鈦銅非晶合金的生成機(jī)理 機(jī)械合金化就是在球磨機(jī)中用硬球?qū)旌辖饘龠M(jìn)行球磨使之生成非晶合金的方法。這樣得到的非晶粉末可按要求制成任何形狀。 下圖為機(jī)械合金化(MA-)與液態(tài)急冷(LQ-)制得的Ti0.35Cu0.6

4、5非晶合金的XRD圖。 從圖中可以看出:兩者均為非晶態(tài), 但在MA-譜中,在35處有一小峰, 在43處的峰也比較尖銳, 說(shuō)明兩者結(jié)構(gòu)有些不同。 圖中可以看出:兩者均為非晶態(tài), 但在MA-譜中,在35處有一小峰, 在43處的峰也比較尖銳, 說(shuō)明兩者結(jié)構(gòu)有些不同。 從圖中可看出, Ti(010)和(011)衍射有相近的峰高, 但在Ti的PDF參比譜中I(010)為I(011)的1/3左右。 這說(shuō)明Ti粉中的粉粒可能為片狀, 片面為(010), 做試樣時(shí)形成擇優(yōu)取向, 固增加了(010)面的衍射強(qiáng)度。 從圖中還可看出, 隨球磨時(shí)間增加, 各金屬衍射峰迅速減小,而達(dá)到一定時(shí)間后, 再增加球磨時(shí)間, 衍

5、射峰不但不減小, 反而增加。這可能是由于鋼球的撞擊會(huì)升高溫度, 使高能的非晶結(jié)構(gòu)發(fā)生馳豫而轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的晶態(tài)。生成的晶態(tài)不是Cu-Ti合金, 而是金屬Cu和金屬Ti, 粒子十分細(xì)小, 混在非晶合金內(nèi)。2. 在地球和采礦工業(yè)的應(yīng)用2.1. 從X射線衍射研究煤的變形變質(zhì)來(lái)推測(cè) 造山中巖類的變形變質(zhì)2.2. 高溫高壓下橄欖石和尖晶石間的相轉(zhuǎn)變 -可能引發(fā)深部地震的原因2.3. X射線衍射分析黏土礦物在石油油氣田 開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用2.4. 鈾在侏羅紀(jì)魚(yú)糞化石中的富集作用研究2.5. 新型礦物的鑒定2.5. 新型礦物的鑒定 在眾多的礦物中,存在著一種以我國(guó)科學(xué)家名字命名的礦石- 涂氏磷鈣石 Tuite ?-Ca