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1 X射线衍射仪的操作与数据测量1

1.1多晶X射线衍射仪的基本原理与构造1

1.1.1 X射线发生器1

1.1.2测角仪3

1.1.3 X射线强度测量记录系统6

1.2 X射线辐射防护8

1.3 X射线衍射仪使用的注意事项8

1.4多晶衍射样品的制备方法9

1.4.1块体样品的制备9

1.4.2粉末样品的制备9

1.4.3平板试样制备的其他问题11

1.5测量方式和实验参数的选择13

1.5.1 X射线波长的选择13

1.5.2 X射线的单色方法选择13

1.5.3管压管流选择14

1.5.4狭缝的选择14

1.5.5扫描参数选择15

1.6 Rigaku D/max 2500型X射线衍射仪操作实例17

2 Jade的基本操作19

2.1 Jade的功能19

2.2 Jade的用户界面和基本功能操作19

2.2.1窗口功能19

2.2.2菜单功能20

2.2.3主工具栏和编辑工具栏21

2.2.4弹出菜单25

2.2.5基本显示操作按钮26

2.2.6状态栏27

2.3程序设置27

2.3.1显示设置（Display）27

2.3.2仪器参数（Instrument）28

2.3.3报告内容设置（Report）29

2.3.4个性化设置（Misc）29

2.4数据文件格式与读入文件30

2.4.1读入衍射数据文件30

2.4.2读入文件的参数设置32

2.5建立PDF数据库检索文件36

2.5.1建立PDF卡片索引的方法36

2.5.2建立ICSD数据库索引37

2.6寻峰39

2.6.1寻峰方法39

2.6.2寻峰报告40

2.7图谱拟合41

2.7.1拟合参数设置41

2.7.2手动拟合方式43

2.7.3拟合函数和误差43

2.7.4全谱拟合44

2.7.5单峰拟合45

2.7.6分段拟合45

2.7.7拟合报告47

2.7.8拟合输出48

2.8打印预览50

2.8.1安装打印机50

2.8.2打印预览窗口51

2.8.3布局设置53

3 Jade的高级操作56

3.1多谱操作56

3.1.1多谱读入56

3.1.2多谱操作57

3.1.3多谱比较59

3.1.4多谱显示与打印60

3.1.5多谱合并61

3.1.6多谱拟合62

3.1.7多谱拟合计算结晶度62

3.2根据d值计算衍射面指数65

3.3检索PDF光盘66

3.4根据晶体结构计算XRD谱图69

4物相定性分析71

4.1物相的含义71

4.2物相检索原理71

4.3 ICDD-PDF卡片72

4.4 PDF卡片的检索与匹配76

4.4.1物相检索的步骤76

4.4.2判断物相是否存在的条件76

4.5物相定性分析的实验方法77

4.5.1图谱扫描77

4.5.2 Jade物相检索的条件设置78

4.5.3 Search/Match Display窗口80

4.5.4确定物相82

4.5.5根据强峰检索物相82

4.5.6物相检索结果的输出83

4.6物相定性分析实例85

4.6.1 Al-Zn-Mg合金的物相分析85

4.6.2 RuO2的物相检索88

4.6.3某黏土矿物物相检索90

4.7 X射线衍射物相检索的特点和局限性93

4.7.1粉末法X射线衍射物相检索的特点93

4.7.2粉末法X射线衍射物相分析的局限性94

5传统物相定量方法95

5.1质量分数与衍射强度的关系95

5.2 K值法定量96

5.2.1 K值法原理96

5.2.2 K值法定量的实验方法97

5.3绝热法定量97

5.3.1绝热法定量的原理97

5.3.2绝热法定量的实验方法98

5.4定量分析实例99

5.4.1氧化铁的质量分数计算（绝热法）99

5.4.2 Al-Zn-Mg合金中析出相MgZn2的质量分数计算（绝热法）104

5.4.3未知物相的RIR值测量和定量分析109

5.4.4 K值法定量分析实例112

5.4.5含非晶相和未知相的物相定量实例113

5.5传统定量分析的优点与缺点116

5.5.1传统定量分析的优点116

5.5.2传统定量分析的缺点116

6结晶度计算118

6.1结晶度的概念118

6.2结晶度的测量方法119

6.2.1绝对结晶度的测量119

6.2.2相对结晶度的测量120

6.3结晶度计算实例120

6.3.1用纯样法计算陶瓷析晶过程中的结晶度120

6.3.2差异法求绝对结晶度123

6.3.3大米淀粉相对结晶度计算124

6.3.4陶瓷材料相对结晶度计算127

6.4其他结晶度计算方法128

6.4.1石英的结晶度指数129

6.4.2石墨化度测量132

7点阵常数的精密化计算137

7.1点阵常数精确计算的原理与误差来源137

7.1.1衍射仪法测量点阵常数的原理137

7.1.2衍射仪测量点阵常数的误差来源138

7.2内标法校正仪器误差140

7.2.1实验方法140

7.2.2内标法的使用方法及其优缺点142

7.2.3内标法的应用实例142

7.3外标法校正仪器误差145

7.3.1外标法原理145

7.3.2实验方法145

7.3.3外标法校正和点阵常数精确计算实例147

7.4精确计算点阵常数的注意事项148

7.5实例分析149

7.5.1 ZrB2-ZrB双相的点阵常数精确计算149

7.5.2未知物相的点阵常数精确计算153

8晶粒大小及微观应变的计算156

8.1材料微结构与衍射峰形的关系156

8.2测量仪器半高宽的方法161

8.3计算微晶尺寸与微观应变的方法163

8.4实例分析164

8.4.1 CoA12 O4尖晶石微晶尺寸和比表面积的计算164

8.4.2热处理对CoAl2 O4尖晶石微晶尺寸与微观应变的影响167

8.5峰形分析的注意事项168

9残余应力测量172

9.1残余应力172

9.2残余应力的测量原理173

9.3实验方法175

9.3.1样品准备175

9.3.2仪器与数据测量175

9.3.3沿深度方向的应力梯度测量175

9.3.4测量图谱175

9.3.5数据处理176

9.4计算实例177

9.4.1测量铝合金抛丸处理后表面的残余应力177

9.4.2测量WC-Co硬质合金深冷处理后的表面应力182

9.4.3轴承钢沿深度方向的残余应力分布184

10 Rietveld全谱拟合精修——Jade187

10.1 Rietveld结构精修方法187

10.2全谱拟合精修过程189

10.3物相的读入193

10.3.1结构相与非结构相193

10.3.2物相的添加193

10.4全局变量精修196

10.4.1背景精修196

10.4.2无定形峰精修197

10.4.3样品和仪器校正199

10.5物相参数精修199

10.5.1峰形函数和峰形参数精修199

10.5.2半高宽精修199

10.5.3其他非原子参数精修200

10.6物相原子参数精修201

10.7精修控制201

10.7.1全局精修控制201

10.7.2物相精修控制202

10.8精修显示与结果输出204

10.8.1精修指标204

10.8.2精修报告205

10.8.3打印精修报告207

10.9全谱拟合精修应用实例208

10.9.1多相混合物的定量分析208

10.9.2含择尤取向多相精修215

10.9.3含非晶相的多相精修222

10.9.4加内标的物相精修定量227

10.9.5晶格常数精修228

11 Rietveld全谱拟合精修——Maud238

11.1 Maud的功能与安装238

11.1.1 Maud的功能238

11.1.2软件下载与安装238

11.2软件自带的例子241

11.3简单精修248

11.4调整精修参数258

11.5含非晶相的样品处理263

11.6含织构样品的定量分析267

参考文献283