文档介绍：第六章 X射线物相分析
晋 勇
材料科学与工程学院
四川大学
2012年11月
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内 容
§6-1、定性分析原理
§6-2、粉末衍射数据库
§6-3、物相定性分析方法
§6-4、物相定量分析原精选ppt
因此，多晶体的衍射谱图就象人的指纹一样成了晶体物质所特有的标志，从而可以成为鉴别物相的依据。多相物质的衍射谱图是各相衍射谱图的简单叠加，彼此独立无关，根据这一原理，便可将待测物质的衍射数据与各已知物质的衍射数据进行对比，借以对物相作定性分析。
物相定性分析
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定性分析的基本原理
利用布拉格公式2dsinθ= λ ，通过计算机将图谱中的衍射峰位转换成d值，衍射强度按百分比计算I（I=I测/I最大*100）。得出只与相的特征有关而与仪器、波长无关的d-I列表，代替实际图谱。
国际标准协会测量各种已知物质的d-I数据，并存为数据库（每一个物相的数据，称为一张PDF卡片）
将试样的d-I数据与数据库中的数据对比，可检测出待测试样中的物相。
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目前已知的晶体物质已有成千上万种。事先在一定的规范条件下对所有已知的晶体物质进行X射线衍射，获得一套所有晶体物质的标准X射线衍射花样图谱，建立成数据库。
当对某种材料进行物相分析时，只要将实验结果与数据库中的标准衍射花样图谱进行比对，就可以确定材料的物相。
物相定性分析
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§6-2 粉末衍射数据库
早在1919年，哈尔（）已经指出，可以用X射线衍射进行物相鉴定，但X射线真正成为一种常规的物相检验手段，是1938年以后的事情。，并将其分类，给出每种物质三条最强线的面间距索引（称为Hanawalt索引）。
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1941年美国材料实验协会（The American Society for Testing Materials，简称ASTM）承担了编辑和整理工作，将每种物质的面间距d和相对强度I/I1及其他一些数据以卡片形式出版（称ASTM卡），公布了1300种物质的衍射数据。
粉末衍射数据库
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以后，ASTM卡片逐年增添。1969年起，由ASTM和英、法、加拿大等国家的有关协会组成国际机构的“粉末衍射标准联合委员会”，负责卡片的搜集、校订和编辑工作，所以，以后的卡片成为粉末衍射卡（the Powder Diffraction File），简称PDF卡，或称JCPDS卡（the Joint Committee on Powder Diffraction Standarda）。
到1963年共出版13集，以后按每年1集的速度递增
粉末衍射数据库
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至2003年．PDF一共出版 61组，共收衍射谱 157 048个。其中,实验谱92 011个，计算谱多于65 000个。无机物谱约133 000个．有机物谱约25 000个。为便于使用大量的卡片进行人工物相鉴定，还出版对这些卡片进行检索的索引和检索手册。最早的检索手册书是由 PDF的编辑Davey W P编制的。以后还提出过Keysort和IBM卡，Fink索引，Matthews 索引等多种检索方法和手册。其中，Fink索引是依据8条最强线进行排列并作检索的,随同PDF卡发行，直到1982年。
粉末衍射数据库
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目前出版的检索手册对于无机物和有机物都有依据三条最强线进行组合排列的Hanawalt索引和按首字母顺序排列的字母顺序索引。对于无机物，有按化学式首字母顺序排列的及按矿物名称或习惯名称作排列的索引；对于有机物（包括有机金属化合物）则有按化学名称、化学式和通用名称首字母排列的索引。尚有按类别分类出版的索引，如矿物、沸石和分子筛、金属和合金、水泥和化合物、爆炸物和有关材料等。
粉末衍射数据库
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6-2-1 粉末衍射卡的组成
粉末衍射卡（简称ASTM或PDF卡）卡片的形式如图所示
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d
1a
1b
1c
1d
7 8
I/I1
2a
2b
2c
2d
d Å
I/I1
hkl
d Å
I/I1
hkl
Rad. λ Filter
Dia. Cut off Coll.
I/I1