为什么晶粒尺寸的变化会引起X射线衍射的峰线宽化?
理想的晶体是在三维空间中无限的周期性延伸的,所以,如果不考虑仪器宽化的因素,那么理想晶体的衍射峰应该是一条线,但是实际晶体都是有尺寸的,即,周期性不是无限的,这就造成了由于结晶粒度引起的宽化,如果结晶粒度无限小下去,衍射峰就会宽化直至消失变成大鼓包了,也就是非晶了。
晶体晶粒细化,多晶试样中存在宏观应力时,衍射花样的变化情况是怎样?
不管是粉末试样还是(多)晶体试样,粉末颗粒或晶粒太粗,参加衍射的晶粒少,会使衍射线条起麻,衍射的重现性但粉末颗粒或晶粒过细时,会使衍射线条变宽,这些都不利于分析工作。存在宏观内应力的效应是使得衍射环或衍射峰的位置改变,导致底片上的衍射线条变宽,不利于分析工作。
[衍射图数据收集方面的问题]
收集XRD应注意些什么?(比如收集角度泛围、速度等有什么要求?
衍射峰的强度和很多因素有关,比如样品的衍射能力,性质,还有仪器功率,测试方法,检测器的灵敏度等等。
XRD衍射强度和峰的宽度与样品颗粒大小,还是与晶体颗粒大小有关?
样品中晶粒越小,衍射峰的峰高强度越来越低,但是峰越来越宽,实际上利用X射线衍射峰的宽化对样品的结晶颗粒度分析就是根据这个原理的(Scherrer公式)。
晶粒大小和颗粒大小有关系,但是其各自的含义是有区别的。一颗晶粒也可能就是一颗颗粒,但是更可能的情况是晶粒抱到一起 , 二次聚集 , 成为颗粒。颗粒不是衍射的基本单位噻, 但是微小的颗粒能产生散射。你磨的越细 , 散射就越强.。对于晶粒, 你磨过头了, 晶体结构被破坏了, 磨成非晶, 衍射能力就没有了。磨得太狠的话,有些峰可能要消失了,而且相邻较近的衍射峰会由于宽化而相互叠加,最终会变成1个或几个“鼓包”。一般晶面间距大的峰受晶粒细化的影响会明显一些,因为d值大的晶面容易被破坏
衍射强度变弱本质的原因是由于晶体颗粒变小,还是样品颗粒变小?
强度除了和晶粒度有关外,还和晶粒的表面状态有关。一般颗粒越细,其表面积越大,表面层结构的缺陷总是比较严重的。结构缺陷将导致衍射强度降低和衍射峰宽化。XRD研究的应该是晶粒、晶体的问题,与晶体结构关联的问题,不是样品颗粒的大小问题,谢乐公式算的应该也是晶粒的大小。样品颗粒的大小要用别的方法测定.,例如光散射、