XRD測(cè)試常見問(wèn)題3

鑠思百檢測(cè)可為您提供X射線衍射儀技術(shù)（XRD測(cè)試）服務(wù)，X射線衍射儀技術(shù)(X-ray diffraction，XRD)。通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行X射線衍射，分析其衍射圖譜，獲得材料的成分、材料內(nèi)部原子或分子的結(jié)構(gòu)或形態(tài)等信息的研究手段。XRD數(shù)據(jù)分析，XRD精修服務(wù)。

在做XRD測(cè)試時(shí)，鑠思百檢測(cè)在與很多同學(xué)溝通中了解到，好多同學(xué)對(duì)此項(xiàng)目不太了解，針對(duì)此，鑠思百檢測(cè)對(duì)XRD測(cè)試進(jìn)行問(wèn)題收集并整理，希望可以幫助到科研圈的伙伴們；

1.如果譜圖中出現(xiàn)了并峰（兩個(gè)峰并成了一個(gè)大峰）怎么解釋？

答：出現(xiàn)并峰的這兩個(gè)峰應(yīng)該離的很近，并峰說(shuō)明這兩個(gè)峰對(duì)應(yīng)的晶面沒有長(zhǎng)好（如果對(duì)樣品進(jìn)行了某種處理，那么也有可能這種處理方式破壞了這兩個(gè)晶面）

2.當(dāng)某種物質(zhì)部分結(jié)晶時(shí)，為使定量更準(zhǔn)確，有沒有其他輔助方式？

答：部分結(jié)晶的物相至少要出現(xiàn)三強(qiáng)峰，此時(shí)可以進(jìn)行定量無(wú)需輔助。否則不能進(jìn)行定量。

3.研磨樣品200目怎么控制呢？

答：200目是大概的范圍，可以用篩子篩分。

4.晶胞結(jié)構(gòu)亞微米級(jí)別，研磨以后會(huì)不會(huì)破壞晶體結(jié)構(gòu)，影響分析？

答：過(guò)度研磨是會(huì)破壞晶體結(jié)構(gòu)，影響分析的。

5.自己使用儀器測(cè)試，測(cè)樣前處理樣品是否需要固體研磨時(shí)間？一份樣品是否多測(cè)兩次觀察是否有較大差異？?jī)x器是否有定期的矯正方法或者可以使用標(biāo)準(zhǔn)樣品矯正？

答：一般情況下，處理樣品不需要固體研磨時(shí)間，只要樣品的粒度達(dá)到要求即可；同一樣品沒有必要多測(cè)兩次觀察是否有差異，因?yàn)閄射線衍射儀短期內(nèi)是不會(huì)出現(xiàn)測(cè)樣誤差的；X射線衍射儀有定期的矯正方法，具體到不同型號(hào)方法不同，可以咨詢應(yīng)用工程師；也可以用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行矯正。

6.點(diǎn)光源和線光源測(cè)試的結(jié)果一致嗎？

答：不一致，兩種光源的應(yīng)用范圍不同，線光源用于常規(guī)粉末的定性定量分析、薄膜的掠入射和反射率分析等；點(diǎn)光源常用于織構(gòu)、應(yīng)力、微區(qū)等分析。

7.塊體樣品在對(duì)峰時(shí)需要注意什么？

答：塊體樣品在對(duì)峰時(shí)需要注意的地方和粉末樣品一樣；在測(cè)試的時(shí)候需要注意塊體的高度，如果過(guò)高的話，X射線會(huì)打到塊體的側(cè)面，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

8.緊湊尤拉環(huán)測(cè)薄膜樣品對(duì)薄膜樣品尺寸的要求是什么呢

答：根據(jù)具體的尤拉環(huán)樣品臺(tái)的尺寸進(jìn)行調(diào)整。

9.樣品填充最小尺寸是多少呢，有的樣品槽很大？

答：裝樣品的時(shí)候沒有最小尺寸這種說(shuō)法。如果樣品量少，樣品槽很大，盡量把樣品裝在樣品槽的中心位置。

10.不同批次送樣的是否會(huì)產(chǎn)生誤差？（步長(zhǎng)角度一樣）是否要對(duì)比的樣品同一批次送樣最好？

答：會(huì)有產(chǎn)生誤差的可能。選擇同一臺(tái)儀器，并排除制樣時(shí)的誤差，如果兩批樣品送樣間隔較長(zhǎng)，或者兩批樣品中間恰好X射線衍射儀進(jìn)行了維護(hù)，那么這兩批測(cè)出來(lái)的結(jié)果會(huì)存在差別。建議需要做比較的一組樣品，最好在同一時(shí)間送樣測(cè)試，這樣才具有可比性。

11.多晶塊體測(cè)出來(lái)的XRD譜和多晶粉末測(cè)出來(lái)的一樣嗎？

答：很有可能不一樣。一般晶體結(jié)晶時(shí)，都有較強(qiáng)的方向性，特別是有比較多的化合物存在時(shí)，這時(shí)，掃出來(lái)的衍射峰會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)峰相差較多。有些有取向性的材料，某些衍射峰會(huì)丟失。

12.涂層/薄膜的小角度掠入射XRD測(cè)試，入射角度一般和薄膜厚度怎么來(lái)經(jīng)驗(yàn)匹配？

答：一般情況下，薄膜較薄的話，建議掠入射角度小一點(diǎn)，因?yàn)榻嵌仍酱笤饺菀讚舸悠罚槐∧ぽ^厚時(shí)，建議掠入射角度大一點(diǎn)，因?yàn)榻嵌忍悠贩鍟?huì)太弱。實(shí)際情況還是得根據(jù)具體的樣品測(cè)試來(lái)積累經(jīng)驗(yàn)。

13.晶粒尺寸是粗糙的計(jì)算，是否需要把所有的峰拿來(lái)計(jì)算晶粒，還是只要一個(gè)峰就可以？比如在CeO2上負(fù)載1%的Pd這樣的Pd的衍射峰很弱，用來(lái)計(jì)算晶粒尺寸是否可以？誤差會(huì)很大嗎？

答：晶粒尺寸計(jì)算最好用全譜擬合，單個(gè)峰計(jì)算誤差很大。

負(fù)載量1%本身就低于XRD檢測(cè)下限，而且峰很弱，計(jì)算晶粒尺寸誤差會(huì)很大

14.不同靶材測(cè)試的，峰是有偏移的。那么在對(duì)標(biāo)的時(shí)候是否有設(shè)置？或者校正？

答：不同靶材的測(cè)試結(jié)果放在一起比較時(shí)，可以通過(guò)Highscore、JADE等軟件轉(zhuǎn)換成同一個(gè)靶材，再進(jìn)行比較、分析。

15.我以前通過(guò)慢掃數(shù)據(jù)得到比較好的源數(shù)據(jù)，但是我在用jade并利用R值法進(jìn)行半定量操作時(shí)發(fā)現(xiàn)誤差超過(guò)30%，產(chǎn)生這樣的結(jié)果有哪些原因呢？

答：主要原因是PDF卡片的選取出了問(wèn)題，通常同一物相會(huì)有多個(gè)PDF卡片與之對(duì)應(yīng)，在選擇卡片時(shí)是否準(zhǔn)確？

16.在用Highscore進(jìn)行半定量操作時(shí)，有沒有什么標(biāo)準(zhǔn)去評(píng)判半定量是否準(zhǔn)確？

答：沒有普適的標(biāo)準(zhǔn)，可以通過(guò)其它表征手段進(jìn)行旁證?；蛘呖梢宰约和鶚悠分袚饺胍阎俜?jǐn)?shù)的某種物質(zhì)，比如摻入30wt%的剛玉，再進(jìn)行半定量分析，看看分析結(jié)果中剛玉的含量與實(shí)際摻入量的差別有多大。

17.為什么是290.75？

答：因?yàn)镠ighScorePlus軟件自帶有一個(gè)結(jié)晶度為50%的數(shù)據(jù)文件，打開這個(gè)文件，通過(guò)尋峰、擬合以后，接著在ConstantBackground這一項(xiàng)中輸入某個(gè)值，直到Crystallinity這一項(xiàng)的值為50%為止（當(dāng)ConstantBackground輸入290.75時(shí)，Crystallinity就為50%）。所以290.75是HighScorePlus通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)晶度文件進(jìn)行校準(zhǔn)后得到的ConstantBackground值，在計(jì)算自己的樣品結(jié)晶度時(shí)可以直接使用。

18.結(jié)晶度計(jì)算，熱分析的結(jié)果和Jade分析結(jié)果有偏差，那個(gè)結(jié)果更加可信？

答：DSC測(cè)量結(jié)晶度的數(shù)據(jù)不太可靠，主要是由于材料的結(jié)晶度與其結(jié)晶過(guò)程的熱歷史關(guān)系非常緊密，是淬火、退火、抑或是別的過(guò)程，我們不得而知。而進(jìn)行DSC操作時(shí)，一般我們首先要急速升溫至其熔點(diǎn)以上以消除熱歷史，然后再進(jìn)行等溫結(jié)晶或者非等溫結(jié)晶過(guò)程，這種過(guò)程無(wú)法描述真實(shí)的結(jié)晶過(guò)程。由于結(jié)晶過(guò)程存在松弛，因此升降溫速率對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果影響很大。XRD法通過(guò)計(jì)算機(jī)分峰，可以準(zhǔn)確地測(cè)量出結(jié)晶度，而消除了熱歷史造成的試驗(yàn)誤差。

19.剛開始扣背底和平滑處理是否會(huì)把小峰直接去除；什么是三強(qiáng)風(fēng)原則？測(cè)試本身是否會(huì)產(chǎn)生鼓包峰；有的人做出的origin 圖xrd曲線顯示晶格結(jié)構(gòu)體心立方或者面心立方那個(gè)是如何判斷的？

答：扣背景不會(huì)去除衍射峰，平滑處理會(huì)去除不明顯的衍射峰。

所謂三強(qiáng)線是指比對(duì)純物質(zhì)最強(qiáng)的三根衍射峰位置，如果三強(qiáng)線位置比對(duì)成功，一般而言可以初步判定該種物質(zhì)的存在，具體的說(shuō)，三強(qiáng)線指得是PDF卡片上最強(qiáng)的三個(gè)衍射峰的值。以NaCl為例，參考05-0628，最強(qiáng)的三峰是：

200面：d= 2.82100   強(qiáng)度 100.0；

220面：d=1.99400    強(qiáng)度   55.0

222面：d=1.62800    強(qiáng)度 15.0

檢索的時(shí)候，先看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)里有沒有200晶面的衍射峰。如果有，則繼續(xù)找 220的，如果沒有則不用再找了，這說(shuō)明試樣中不含有 NaCl。當(dāng)這三個(gè)強(qiáng)峰都有的時(shí)候，就是符合三強(qiáng)峰原則。

測(cè)試本身會(huì)產(chǎn)生鼓包峰，比如樣品太少或者太薄，X射線打到樣品臺(tái)，就會(huì)出現(xiàn)鼓包峰。

某個(gè)人的Origin圖中XRD譜線顯示晶格結(jié)構(gòu)，那是他自己通過(guò)定性之后手動(dòng)標(biāo)上去的。

20.什么粒徑范圍才能用XRD進(jìn)行粒度計(jì)算？

答：謝樂(lè)公式計(jì)算晶粒尺寸的適用條件：晶粒尺寸<100nm。

21.在計(jì)算半高寬時(shí)，k有好幾種取值,要如何選??？

答：謝樂(lè)公式中的β為衍射峰的半高峰寬時(shí)，k=0.89，β為衍射峰的積分寬度時(shí)，k=1.0。其中積分寬度=衍射峰面積積分/峰高

22.將磷酸銀負(fù)載在氧化鋅表面上，普通沉淀法制備的，磷酸銀的210峰發(fā)生右移，能是什么原因呢？

答：XRD峰右移，也就是向高角度方向移動(dòng)，根據(jù)布拉格方程，角度增大，晶面間距d減小，晶胞參數(shù)減小。說(shuō)明磷酸銀被負(fù)載到氧化鋅表面后，由于二者之間的某種相互作用，導(dǎo)致氧化鋅的晶體被摻雜或者產(chǎn)生了缺陷，使得其晶胞參數(shù)減小。

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