X射線(xiàn)同無(wú)線(xiàn)電波、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)等一樣,本質(zhì)上都屬于電磁波,只是彼此之間占據不同的波長(cháng)范圍而已。X射線(xiàn)的波長(cháng)較短,大約在10-8~10-10cm之間。X射線(xiàn)分析儀器上通常使用的X射線(xiàn)源是X射線(xiàn)管,這是一種裝有陰陽(yáng)極的真空封閉管,在管子兩極間加上高電壓,陰極就會(huì )發(fā)射出高速電子流撞擊金屬陽(yáng)極靶,從而產(chǎn)生X射線(xiàn)。
X射線(xiàn)衍射儀XRD是利用X射線(xiàn)在晶體物質(zhì)中的衍射效應進(jìn)行物質(zhì)結構分析的技術(shù)。每一種結晶物質(zhì),都有其特定的晶體結構,包括點(diǎn)陣類(lèi)型、晶面間距等參數,用具有足夠能量的X射線(xiàn)照射試樣,試樣中的物質(zhì)受激發(fā),會(huì )產(chǎn)生二次熒光X射線(xiàn)(標識X射線(xiàn)),晶體的晶面反射遵循布拉格定律。通過(guò)測定衍射角位置(峰位)可以進(jìn)行化合物的定性分析,測定譜線(xiàn)的積分強度(峰強度)可以進(jìn)行定量分析,而測定譜線(xiàn)強度隨角度的變化關(guān)系可進(jìn)行晶粒的大小和形狀的檢測。
X射線(xiàn)衍射儀XRD可為客戶(hù)解決的問(wèn)題:
(1)當材料由多種結晶成分組成,需區分各成分所占比例,可使用XRD物相鑒定功能,分析各結晶相的比例。
(2)很多材料的性能由結晶程度決定,可使用XRD結晶度分析,確定材料的結晶程度。
(3)新材料開(kāi)發(fā)需要充分了解材料的晶格參數,使用XRD可快捷測試出點(diǎn)陣參數,為新材料開(kāi)發(fā)應用提供性能驗證指標。
(4)產(chǎn)品在使用過(guò)程中出現斷裂、變形等失效現象,可能涉及微觀(guān)應力方面影響,使用XRD可以快捷測定微觀(guān)應力。
(5)納米材料由于顆粒細小,易形成團粒,采用通常的粒度分析儀往往會(huì )給出錯誤的數據。采用X射線(xiàn)衍射線(xiàn)線(xiàn)寬法(謝樂(lè )法)可以測定納米粒子的平均粒徑。