jade物相及晶胞参数和晶粒尺寸计算过程 - 图文

《无极材料测试技术》课程作业

对编号01N2009534的样品XRD测试数据进行物相分析，并计算其平均晶粒尺寸大小与晶胞参数。 1. 物相分析过程

使用MDI Jade5.0软件对样品XRD测试数据进行分析，以定性分析样品的物相。 1.1. 数据的导入

将测试得到的XRD测试数据文件01N2009534.txt直接拖动到Jade软件图标上，导入数据，得到样品XRD衍射图（图1-1）。

图1-1 数据导入Jade5.0后得到的XRD图

1.2. 初步物相检索

右键点击

键，弹出检索对话框，设定初步检索条件：选择所有类

型的数据库；检索主物相（Major Phase）；不使用限定化学元素检索（Use Chemistry前方框不打钩）（如图1-2所示）。点击“OK”开始检索，得到的检索结果见图1-3。

从初步检索结果可以看出，最可能的物相有四个：CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3（图1-3）、CaB6O10·5H2O（图1-4a）、Ca2.62Al9.8Si26.2O72H4.56（图1-4b）和C20H20N16O8S4Th（图1-4c）。其中前三个均为无机物，第四个为有机金属化合物。

从结果分析，由图1-4b、c中可以看出，这两种物相的标准衍射峰没有与样品衍射峰中的最强峰匹配，因此样品中不含有第三、四中物相或者其主晶相不是第三、四种物相。而从图1-3以及图1-4a中可以看出，两种物相的衍射峰与样品的衍射峰几乎都能对上，并且强弱对应良好，因此样品中主晶相可能为CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3或CaB6O10·5H2O或者两者的混合物。

图1-2 初步物相检索条件设定

图1-3 经过初步检索得到的检索结果

a b c

图1-4 初步检索结果

1.3. 限定条件的物相检索

初步分析结果，现对样品进行限定条件检索，检索条件设定如图1-5所示。检索结果见图1-6。

通过限定条件检索，发现CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3与CaB6O10·5H2O两物相的衍射峰与样品衍射峰均能对应。虽然CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3的FOM值较小，但是从图上可以看出其标准衍射峰与样品峰（包括最强峰）有很小偏离，而CaB6O10·5H2O的衍射峰与样品峰能够更好的对应（尤其是较强的衍射峰）。由于没有被告知样品的来历（合成或是天然矿物），因此，样品主晶相中一定含有CaB6O10·5H2O，可能有CaB5O8(OH)B(OH)3(H2O)3C20H20N16O8S4Th。

如果样品为人工合成，考虑到Th元素的稀少性以及第四种物相元素与前三种差别较大，可以排除样品中含有此物相的可能性；但是若为天然矿物，则无法做出类似判断。CaB6O10·5H2O物相标准PDF卡号12-0528，卡片在附件中。

以

及

Ca2.62Al9.8Si26.2O72H4.56

和

图1-5 限定条件物相检索前的条件设定

图1-6 经过限定元素后得到的分析结果

2. 平均晶粒尺寸计算

Jade计算平均晶粒尺寸的基本原理就是谢乐公式，以衍射峰半高宽来计算。由于没有标准样品的衍射数据来制作仪器半高宽补正曲线，故计算过程中选择Constant FWHM选项作为半高宽补正。 2.1. 数据导入

将编号01N2009534的文本数据拖动到Jade程序中，得到样品衍射图（图2-1）。

图2-1 数据导入Jade5.0后得到的XRD图

2.2. 物相检索

不对数据做任何处理，直接进行物相检索，根据1中的物相分析结果，认为主晶相为CaB6O10·5H2O，不考虑其他物相。检索结果如图2-2所示。

图2-2 初步检索得到的检索结果

2.3. 扣除背底、Kα2

点击

键显示已有的背底（图2-3），然后再次点击

键，去除背底

以及Kα2（图2-4）。

图2-3 显示已有的背底

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/44y2.html