+79118317617
0 Сравнение EN

Рентгенофазовый анализ

Рентгенофазовый анализ (XRD — X-ray diffraction) — это один из наиболее мощных и широко используемых методов исследования кристаллической структуры материалов. Он позволяет определять фазовый состав, кристаллическую структуру, параметры элементарной ячейки, текстуру и другие характеристики материалов. Рентгенофазовый анализ находит применение в материаловедении, химии, геологии, биологии и многих других областях науки и промышленности. 

Каждый кристаллический материал имеет уникальный набор межплоскостных расстояний d, что приводит к уникальной картине дифракционных пиков. Сравнение экспериментальных данных с базами данных (например, ICDD — International Centre for Diffraction Data) позволяет идентифицировать фазы в образце.

Методика рентгенофазового анализа

Методика рентгенофазового анализа включает следующие этапы:

  1. Подготовка образца. Образец должен иметь ровную поверхность для обеспечения точного измерения углов дифракции. 
  2. Измерение дифракционных пиков. На графике интенсивности отражённого излучения появляются характерные пики, соответствующие отражению от различных кристаллических плоскостей. Положение и интенсивность пиков зависят от фазового состава образца.
  3. Идентификация фаз. Для идентификации фаз используется сравнение экспериментальных данных с базами данных.
  4. Количественный анализ. Для количественного определения содержания фаз используются методы, такие как метод Ритвельда. Этот метод позволяет уточнить параметры кристаллической решётки и рассчитать содержание каждой фазы в образце.

Рентгенофазовый анализ широко используется в различных областях:

  1. Материаловедение: изучение фазового состава металлов, керамики, композитов и других материалов.
  2. Геология: идентификация минералов в горных породах.
  3. Химия: анализ кристаллической структуры новых соединений.
  4. Биология: исследование структуры биомолекул, таких как белки и ДНК.
  5. Промышленность: контроль качества сырья и готовой продукции.

Преимущества метода включают:

  • Высокую точность идентификации фаз.
  • Неразрушающий характер анализа.
  • Возможность анализа как объёмных материалов, так и тонких плёнок.

Ограничения метода:

  • Требуется сложное оборудование и тщательная подготовка образцов.
  • Метод чувствителен к шероховатости поверхности и требует ровной поверхности образца.
  • Ограниченная глубина проникновения рентгеновских лучей (обычно несколько микрометров).

Рассмотрим пример анализа фазового состава стального сплава. После термической обработки в сплаве могут образоваться различные фазы, такие как феррит, аустенит и карбиды. На рисунке ниже показан дифракционный спектр стального сплава.  Интенсивности дифракционных пиков аустенита (111)γ и (220)γ максимальны в исходном состоянии материала. Они убывают с ростом деформации. Вдобавок (110)α, (200)α и (211)α – дифракционные пики мартенсита, интенсивность которых весьма велика в исходном состоянии, с деформацией монотонно увеличиваются. Это говорит о том, что сталь в исходном состоянии, помимо мартенсита, содержит еще и небольшое количество остаточного аустенита, причем последующая деформация влечет превращение остаточного аустенита в добавочный мартенсит.

Спектры образцов, прошедших одноосное растяжение на разные степени деформации

Записаться в демозал

Приходите к нам в демозал с образцами и лично убедитесь в высоком качестве предлагаемого оборудования.

Запросить online демонстрацию

Мы можем провести для Вас online демонстрацию работы оборудования