X射線衍射的方向體現在XRD譜的橫坐標,X射線衍射強度記錄在XRD譜的峰強,解析XRD譜可以獲得晶體結構、晶相晶系等的信息。
對無機材料測試研究、金屬材料、納米材料、超導材料、高分子材料等等應用領域都有很好的應用。
X射線衍射對無機材料、金屬的分析,常作的就是對材料的物相的定性分析,把對材料測得的點陣平面間距及衍射強度與標準物質物相的衍射數據相比較,確定材料中存在的物相是什么物相?晶體結構是屬于立方晶體、四方晶體、六方晶體、三方晶體、正交晶體、三斜晶系、單斜晶系的那一種?空間點陣是14種空間點陣中的哪一種?
再進一步的就是進行X射線衍射物相定量分析,根據衍射花樣的強度,確定材料中各物相的含量,作出含量比例的計算判斷。
X射線衍射在金屬學、無機材料學、合金、納米材料等中的應用:
X射線衍射現象發現后,很快被用于研究金屬和合金的晶體結構,出現了許多具有重大意義的結果。如韋斯特格倫(A.Westgren)(1922年)證明α、β和δ鐵都是體心立方結構,β-Fe并不是一種新相;而鐵中的α—→γ轉變實質上是由體心立方晶體轉變為面心立方晶體,從而最終否定了β-Fe硬化理論。隨后,在用X射線測定眾多金屬和合金的晶體結構的同時,在相圖測定以及在固態相變和范性形變研究等領域中均取得了豐碩的成果。如對超點陣結構的發現,推動了對合金中有序無序轉變的研究,對馬氏體相變晶體學的測定,確定了馬氏體和奧氏體的取向關系;對鋁銅合金脫熔的研究等等。目前 X射線衍射(包括散射)已經成為研究晶體物質和某些非晶態物質微觀結構的有效方法。
精密測定點陣參數 常用于相圖的固態溶解度曲線的測定。溶解度的變化往往引起點陣常數的變化;當達到溶解限后,溶質的繼續增加引起新相的析出,不再引起點陣常數的變化。這個轉折點即為溶解限。另外點陣常數的精密測定可得到單位晶胞原子數,從而確定固溶體類型;還可以計算出密度、膨脹系數等有用的物理常數。
取向分析 包括測定單晶取向和多晶的結構(如擇優取向)。測定硅鋼片的取向就是一例。另外,為研究金屬的范性形變過程,如孿生、滑移、滑移面的轉動等,也與取向的測定有關。
晶粒(嵌鑲塊)大小和微觀應力的測定 由衍射花樣的形狀和強度可計算晶粒和微應力的大小。在形變和熱處理過程中這兩者有明顯變化,它直接影響材料的性能。
宏觀應力的測定 宏觀殘留應力的方向和大小,直接影響機器零件的使用壽命。利用測量點陣平面在不同方向上的間距的變化,可計算出殘留應力的大小和方向。
對晶體結構不完整性的研究 包括對層錯、位錯、原子靜態或動態地偏離平衡位置,短程有序,原子偏聚等方面的研究(如晶體缺陷)。晶體結構分析,材料的織構分析,晶粒大小、結晶度、應力等的測定。
合金相變 包括脫溶、有序無序轉變、母相新相的晶體學關系,等等。
結構分析 對新發現的合金相進行測定,確定點陣類型、點陣參數、對稱性、原子位置等晶體學數據。主要用于固態物質的物相分析。
液態金屬和非晶態金屬 研究非晶態金屬和液態金屬結構,如測定近程序參量、配位數等。
特殊狀態下的分析 在高溫、低溫和瞬時情況下的動態分析。
此外,小角度散射用于研究電子濃度不均勻區的形狀和大小,X射線形貌術用于研究近完整晶體中的缺陷如位錯線等,也得到了重視。
2025年8月21日,由中國檢驗檢測學會測試裝備分會、中國儀器儀表學會分析儀器分會、分析測試百科網聯合主辦的第五屆原子光譜應用與技術學術研討會在常州紡織服裝職業技術學院召開。分析測試百科網采訪了蘇州佳......
近日,東南大學多維探測與智能識別團隊自主研發了一款X射線多能探測與成像系統。該系統不同于單光子X射線多能探測,采用高通量X射線,實現了快速的4通道X射線成像。通過引入與不同能量X射線衰減系數比值(σ(......
銀河系內多數黑洞和中子星雙星是高能暫現源,在偶爾發生的吸積爆發過程中,黑洞和中子星通過吸積伴星物質,在致密天體附近釋放引力能并產生X射線輻射。因此,X射線輻射攜帶了黑洞和中子星及其附近強引力場等關鍵信......
包括國際射電天文學研究中心(ICRAR)天文學家在內的聯合團隊,對一種新型宇宙現象有了驚人發現:一個被命名為ASKAP J1832-0911的天體,每44分鐘發射一次持續約兩分鐘的無線電波和......
從骨折診斷到復雜的腫瘤篩查,再到心血管、神經系統疾病的檢測,放射(影像)已經成為醫生診斷疾病的得力“工具”。它借助各類成像技術,如X射線、超聲波、磁共振等,把人體內部結構清晰地呈現出來,幫助醫生準確判......
記者從中國科學院國家天文臺獲悉,我國首顆大視場X射線天文衛星——“天關”衛星研究取得新進展,捕捉到罕見的X射線雙星系統。“天關”衛星搭載的寬視場X射線望遠鏡在鄰近的星系——小麥哲倫云內,捕捉到來自一對......
河圖洛書這一神秘圖案被喻為“宇宙魔方”,是遠古時代中國人按照星象排布時間、方向和季節的辨識系統,像陰陽八卦圖那樣探究著世界萬物的奧義。8日,上海交通大學宣布:以“洛書”命名的一臺超長多模式中子小角散射......
制出清潔氫氣的同時發現3D石墨烯(顯微鏡圖)。圖片來源:Lyten公司CAPist-L1材料呈現多孔的透氣結構。圖片來源:西湖大學從空氣中捕獲電力(藝術圖)。圖片來源:Thecooldown網站德國物......
根據9月23日發表于《自然-物理學》的一項研究,核爆炸產生的X射線沖擊波足以保護地球免遭小行星的撞擊。此類實驗尚屬首次。美國約翰斯·霍普金斯大學物理學家DawnGraninger表示,這項研究“為這一......
瑞士保羅謝勒研究所、洛桑聯邦理工學院、蘇黎世聯邦理工大學和美國南加州大學科學家合作,首次使用X射線,以4納米超高精度觀測了先進計算機微芯片的“內心”,創造了新的世界紀錄。研究團隊制作的高分辨率三維圖像......