如何判断晶体是否有缺陷,好像有一种是用X射线衍射法,不知道具体的操作是什么
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 22:10:19
如何判断晶体是否有缺陷,好像有一种是用X射线衍射法,不知道具体的操作是什么
如何判断晶体是否有缺陷,好像有一种是用X射线衍射法,不知道具体的操作是什么
如何判断晶体是否有缺陷,好像有一种是用X射线衍射法,不知道具体的操作是什么
X射线衍射在晶体学、金属学中的应用
X射线衍射现象发现后,很快被用于研究金属和合金的晶体结构,出现了许多具有重大意义的结果.如韦斯特格伦（A.Westgren）(1922年)证明α、β和δ铁都是体心立方结构,β-Fe并不是一种新相;而铁中的α—→γ相转变实质上是由体心立方晶体转变为面心立方晶体,从而最终否定了β-Fe硬化理论.随后,在用X射线测定众多金属和合金的晶体结构的同时,在相图测定以及在固态相变和范性形变研究等领域中均取得了丰硕的成果.如对超点阵结构的发现,推动了对合金中有序无序转变的研究；对马氏体相变晶体学的测定,确定了马氏体和奥氏体的取向关系；对铝铜合金脱溶的研究等等.目前 X射线衍射(包括X射线散射)已经成为研究晶体物质和某些非晶态物质微观结构的有效方法.
在晶体学科、金属学科中的主要应用有以下几个方面：
（1）物相分析
是X射线衍射在金属中用得最多的方面,又分为定性分析和定量分析.定性分析是把对待测材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据进行比较,以确定材料中存在的物相；定量分析则根据衍射花样的强度,确定待测材料中各相的比例含量.
（2）精密测定点阵参数
常用于相图的固态溶解度曲线的绘制.溶解度的变化往往引起点阵常数的变化；当达到溶解限后,溶质的继续增加引起新相的析出,不再引起点阵常数的变化.这个转折点即为溶解限.另外点阵常数的精密测定可获得单位晶胞原子数,从而可确定固溶体类型；还可以计算出密度、膨胀系数等有用的物理常数.
（3）取向分析
包括测定单晶取向和多晶的结构（如择优取向）.测定硅钢片的取向就是一例.另外,为研究金属的范性形变过程,如孪生、滑移、滑移面的转动等,也与取向的测定有关.
（4）晶粒（嵌镶块）大小和微观应力的测定
由衍射花样的形状和强度可计算晶粒和微应力的大小.在形变和热处理过程中这两者有明显变化,它直接影响材料的性能.
（5）宏观应力的测定
宏观残留应力的方向和大小,直接影响机器零件的使用寿命.利用测定点阵平面在不同方向上的间距的改变,可计算出残留应力的大小和方向.
（6）对晶体结构不完整性的研究
包括对层错、位错、原子静态或动态地偏离平衡位置,短程有序,原子偏聚等方面的研究（见晶体缺陷）.
（7）合金相变
包括脱溶、有序无序转变、母相新相的晶体学关系,等等.
（8）结构分析
对新发现的合金相进行测定,确定点阵类型、点阵参数、对称性、原子位置等晶体学数据.
（9）液态金属和非晶态金属
研究非晶态金属和液态金属结构,如测定近程序参量、配位数等.
（10）特殊状态下的分析
在高温、低温和瞬时的动态分析.
此外,小角度散射用于研究电子浓度不均匀区的形状和大小,X射线形貌术用于研究近完整晶体中的缺陷如位错线等,也得到了重视.
X射线衍射谱学是一门涉及到X射线、衍射散射、晶体学、点阵、倒易点阵、衍射指标化等等知识的现代仪器分析谱学学科.总之,不是能够三言两语说清楚的.你可以借阅一些相关书籍或在网上搜索相关知识,逐步地熟悉起来.
你的如何判断晶体是否有缺陷,具体的操作大概是：你制作出晶体样品,在X射线谱仪上测定得到X射线衍射谱（XRD),解析这个XRD谱,可以获得具体的应用.
当单一波长的X-射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或谱线，而同一条件下摄取的非晶体图谱中看不到分立的斑点或明锐的谱线。
（参考：人教版高中化学选修3 P62-P63）