1、现代分析仪器分析方法通则转靶多晶体X射线衍射方法通则1997-01-23发布JY/T 009一1996General rules for X-ray polycrystalline diffractometry 1997-04-01实施前市本标准参考了ASTM的标准D934-80(1990年重新批准)( Standard Practices fOT ldcntification of Crystal1 ine Compounds n Water-Fortncd Dcposits by X-Ray Diffraction ,) 0 在我国标准中现高五个有夫妻晶体X射线衍射f立法的标准也这些标准是
2、对金属材料;制定的，而本标准适用于各种多晶体材料。本标准的附录A、附录BJi标准的附革E本怀准的附录C、附录D、附录E、附录F、附录G是提示的附;景。本标准起草单位国家教育委员会本标准主要起草人:马本L敦黄清珠目次1 范围. (1 63) 2 引用标准- . . (1 6:0 3 定义- . (1日)4 方法原理. (1 65) 5 试剂相材料. . (1 68) 6 仪器.(lti8) 7样品. (1明)8 分析步骤 . 门口)9 分析结果的茬述. . (1 75) 10 安全注意事项.(1 7,) 附录A(标准的附录)衍射峰位(2)的校正. (176) 附录目标准的附录)实验数据记最.(1
3、78) 附录C(提示的附录)PDF说明. (1 79) 附录D(提示的附录)参考文献. (182) 附是E(提示的附录各种标准物质与标准数据. (183) 附注凹提示的附录)X射线物相定性分析的实验数据与分析的记录格式.(185) 附录G(提示的附录电离辐射标志.(187) 转靶多晶体X射线衍射方法通则JY /T 009-1996 1 范围General rules for X-ray polycrystalllne diffractometry 本标准规定了用多晶体X射线衍射仪在室温、高、低温条件下时各种事晶材料进行物相组成的定性分析、物榈组成的定量分析、晶粒的大小(范围约为lnm-200n
4、m)及晶粒内点阵畸变的测定。属t方品系晶体的在阵常数的测走的般方法，本标准适用于各种多晶体材料，如金属与合金、矿物与上壤、陶瓷与建筑材料、有机与无机化合物、药物与聚合物及环保试样等。主要Jli用于衍射仪法，但可参照使用于照相法nZ 引用标准F1J标准所包古的是立，通过在本标准中引用而构成为本标准的呆立。在标准出版时.吁示版本均为有效所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使剧下列标准最新脏本的口I能性。() JJG(教委)009-1996特靶X射线多晶体衍射仪检定规程(2) GR5225-85 金属材料定量相分析X射线衍射K值法(3) GB8359 87 高速钢中碳化物相的定量分析X射线衍
5、射仪法(4) GB8362-87 钢中残击奥氏体定量测定X射线忻射仪法(.5) GB8703-83 辐射防护规定3 定义本标准罪用下列定义。3. l X射线X-ray 通常将波t主为10-3nm10nm的电磁被叫作X射线。用于晶体衍射的X射线搜t是一般从O. 05nm i11 O. 25nm. 3.2 晶体crystal 由结构单元(原子，分于，离于或它们的集团)在三维空间呈周期性重复排列而成的同志物质。3.3 在晶体polycrystal 由许多小晶粒噩集而成的物体称;1:晶体或多晶材料固它可以是单相的，也可以最多相的3.4 (空间点阵lattice 在结晶学中阵是用来表达晶体中原子团排列的
6、周期性的工具，是三维空间中，周期重复排列的点的集击。3.5 晶抱umt何11晶体中用来压映晶体的周期性、对称性及结构单元的草木构造单元。其形抚为平行六面国*敏育委员会19肝-01-22批准1997-04-01实施163 JV /T 009-1996 体3.6 晶胞参数;点阵常数unit parameters; lattice constant 平行J、而体形的晶胞可用;J;三个边的长度a，b.c且它们间的夹角(b，c边之史角),(a C泊之夹角)，归，b边之央角)这六个数来表达，这六个数就叫自阵常数或晶胞垂数E3叩Q阵畸变lattice dlstortion 在在于占阵内部的不均匀应变。3 ,
7、 晶系crystal system 晶体中可能存在的住阵，按R本身的对称陀，也lllJ其晶胞的对称性可分为七种，称为七个晶果回晶抱拳数叮反映晶胞的对称性，如晶胞垂数为a=b=c900的晶胞具有立h对称性，就称立方晶磊。3.9 (晶)面间距d(interplanar) 叩acmg常问占阵可认为是由许多相信l的具有定周期构造的平面在阵平行等距排列而成的平面世阵族构成的。两个相邻平面点阵间的距离就叫面间距3.10 晶面指数(hk 1) mdices of crystallographic plane 用来代表一个平面点阵族的，用圆括号括起来的三个互质整数(hk 1) 0 3.11 X射线衍射X-ra
8、y diffraction X射线照射在晶体上，前进方向发生变化的现象即为X射线衍射。此种m射的图形和数字iL2录即为衍射谐，每个衍射线(I射峰)可以理解为某个平面点阵族上的反肘。3. 12 高温衍射diffraction at high temperature 将试料保持在高于室温的某个温度下进行X射线衍射。3.13低温衍射出ffractionat low temperature 将试科保持在低于室温的某个温度F进行X射线衍射。3. 14 布拉格公式Bragg叫uatlon这是一个联革入射X射线波长，反射平面点阵族的面间距d且反射方向的关系式z2dm sine(HKL) =n 式中d唰)一-
9、jj射晶面(hkl)的面间距n一-jj射级数，为一整数HKL一衍射指数(为反射晶面指数乘上反射级数.H=巾.K=nk.L=n!)e(HKL)-(HKL)衍射的布拉格角，28称衍射角3. 15 衍射谱pattern 者现测角角度与衍射强度间关翠的图谱。3. 16 相对强度1/11relative intensity (1) 某衍射峰的相对强度是该衍射峰的面积(或峰高)与该衍射谱中最强衍射峰的面积(或峰高)1，的比值乘上1000此面积或峰高为扣除背底后的值。物相定性分析来用相对强度3.17 积分强il!，罩积强度integrated intensity 单位lf:il!衍射线上接收到的累积能量。实
10、验上是指该衍射峰的职分计数与背底计数之辈。物相定量分析果用积分强度。3. 18 择优取向preferred orientation $晶罪集体中各小晶位的取向不是在空间均匀分布，而是相琦集中在某些方向的现象。164 JY /T 009- 1996 3.19 半高宽full width at half maximum of peak profile(FWHM) 衍射峰高极大值4半处的衍射峰宽33. 20 积分宽integral brelldth 用flj射峰面积(积分强度)除J衍射峰高极大值(峰值强度)束在耐的衍射线宽度。J. 21 物相dHphase 物相是且有相同成分且相同物理化学性质的，即
11、有相同晶体结构的物质均匀部分。3. 22相变phase transirion 晶体结构提生变吐的现象。3. 23 橄观成)jmlcro坦traln在在于晶体内部的残亲应力。3.24 (晶体)缺陷(crystal) disorder 晶体内部周期性遭破1末的地io3. 25分析线analyzing lines 在待测相、标准物质衍射罔中选作定量分析用或作线形分析用的情射线。3. 26 测角器gOll1omet盯过是一个安装样品狭缝系统与探测器等部件，使入射X射线在样品k发生衍射，井囱探测器加以i己量，得出各衍射线的布拉格角的装置。3.27 t才tiscanning 样品与探测器围绕测角器轴转动以
12、记录衍射谱的过程n3. 28 步进扫描step sranmng 在扫描过程中，样品与探测器逐步前进，每走一步停留若干衫、时间.以记录衍射强度的过程。3. 29 连续扫描conttnue scanmng 在扫描过程中，样品与探测器是不停地转动的，在转动中记录衍射强度的过程。3.30 标准物质p标样standard material 用来校正某种物理量的妻比材料。3.31 内标法internal stanclard 将标准物质与待测物质I合在一起作扫描，以在同一张衍射谱上的标准韧的衍射谱对待测物做某种比较或校正的方法。3.32 外际法external standard 标准物质与待测物质井不混合，
13、而是分别作扫描，以在另张谱上的标准物i曾对待测物谱做某种比较或校正的方法。3.33 R田veld生谱拟合Rietveldwhole pattern fitting 用吉布若干个可变垂数的公式计算出粉末情射谱，改变其中的一些垂数，使整个计算谱与实验测定谱相明舍的过程。4 万法原理4. I 物相组成的定性分析不同物捆的事晶衍射谱，在街射峰的数量，2位置且强度上且有一些不同，具有物相特征。几个物相的棍告物的衍射谱是各物相多晶衍射谱的权重叠加，因而将混合物的衍射谱与各165 JY!T 009-1996 扣单物相的标准衍射i曾进行匹配，可以解析出I合物中的各组成拙。个衍射谱叮用张实际因谱呆在示，也可以用
14、与各衍射峰对应的组品而间距值(d值)和相对强度值(1/1，)来古IJJDYl= HKL = IKI.CO百TlKL式中DIlIU 晶粒在CHKL)面法线方向的平均厚度 所用X射线的放任166 (4) JY /T 009-1996 (Jm:t-(HKL)衍射的布拉格角lKL -(HKL)衍射的线霄，可定义为半高宽，或积分宽，或真官定义K 常数，勺公式(4)的推导方法且目的定义有关，真值在1左右。在自定义为半高宽.DllKl_定义为HKL面族法线方向的平均厚度时.K值为Q.890 由7材料中的品粒大小井不完全4样，故所得实为不同大小晶粒的平均值。卫由于晶粒不是球形，在不同方向其厚度屉不同的，即由不
15、同衍射线求得的D常是不同的。叩般求取数个(如1n个)不同方向(RP不同衍射)的晶粒厚度，据此可以估计品位的外形。取它们的平均值，听得布不阿方向厚度的平均值D.即为晶粒大小。/)=LDIIK/n j;方向的平均值也可用作图l!i，芷取。4. 3. 2 联果点阵畸变或愤Fi力与衍射线宽度的关系式为。d:n Q阵畸变/H旦d 4tgIIKI. Ei尹t世应力=位二.-1 /巴4tgOElKf 式I!KI 由点阵畸变造成的情肘线宽度k 杨氏模量4.3.3衍射线宽的分离(:) (ti) (7) 从实验得到的实际市射峰的宽度且是许多影响因素的吉积。影响因素概括起来可分为了大类是入射线波长不纯，主要是K.和
16、K造成的衍射峰分离使语线加宽，过种分离程度是随角的增拥而增卸的$二是各种仪器因素的影响，如X光焦点的形状与大小，射线束的水平和垂庄发散度，试样的偏心、吸收等等造成的仪器线宽b，二是样品的结柑因素，如晶粒大小且任阵畸变(应变)等造成的结构线宽，故而要用衍射线宽来求某种结构垂散，必须先把由此参散出成的衍前线宽从.、线宽中分离出来，也就是要对衍射接班进行应卷积。l王岳积分离衍射线宽的JJ法很多.本标准选用较简便易行的下述JJ沽，自f关万法的细节，参阳夕。在附录)(提矶的附录中的妻考资料。其它方法也可使用。K.K2衍射线的分离Ril_chingtrji主及具改进.垂见附注D中之口14、口15、f)16
17、，仪器线宽与结构线宽的分离合Jones法，妻见附录D中之D17位度线宽与畸变线宽的分离积分宽度法，参见附录D中之口18.时后两种分离还可用Fouricr分析法或圭谱拟合法垂见附录D中之D19、口20、口2!1)220 4.4 立方晶系晶体的在阵常散测定已经知道，属于立万晶辜的物质的点阵常数与某(HKL)衍射的布拉格角。(HKL)I日再在F列某某:山户前住;、A丐KZ-l-!(8) 式中aH 由(HKU衍射司引导之点阵常数A 所用X射线被长对立方晶翠的晶体还存在有关系z167 JY /T 009 -)996 M EZII=ctHSM 口I见要测准a，就要小，即t.8小及。接近900因此时ctge
18、趋于0，(9 ) 影响。测量值精度的因素很多，如入射线的水平和垂直发散度.试样面的偏心程度，试样的吸收，仪器的准直理度，0轴和20轴1 2传动关系的失调，军位误差等等。经过分析，此种因素中大多数在趋近90时会减小或消失，因而选用多条高。在国的衍射线，据它们的电阳及HKl求出对应之a，作a-8图用最小二乘法来拟合这些点，并外推至0=90此挂的应h误差最小，最接近真实值。外推横坐标常选用cos呀，也可选用。的其它三角函数，如cose/sine.cmHJ/e或它们的组合，参见GB8360-870 全谱拟音方法是求取精确点阵参数最好的j法，有关方法可参阅附录D(提示的附录)中主参考资制D23-D27o
19、4, 5高低温衍射各种材料常在温度变化时发牛相变，因而利用衍射仪的高、低血衍射附件可动态测章开温降温或恒温过程中由于试料结构的变化而引起的试料衍射花样的变化，/而确定相变发主发展过程和相变的结果，井可确定相变温度、固相反应温度、化合物的分解温度等。巴既可测在不J逆相变，也可观测可逆相变ES 试剂和材料5, 1 标准物质5.1.1 角度(20)校正用标准物质最常用的是硅粉，纯度要优于99.999%.拉度在5-30m之间.结晶完斐，尤咙余应力亚太$缺陷。国际通用的是莞国国家标准局出的牌号为SRM610星列的硅粉，国内的硅粉标准牌号为GBW(E)l314，硅粉适用在20290的范围，在20kE(提示
20、的附录)中。S. .3 仪器分解率测定用标准物质最常用的是硅粉。也可用其它角度校正用标准物质及其它专用物质5, 2 清洁器皿用的有机溶剂5, 3 筛分样品盾的筛手5, 4 显微镜用载玻片、平桩玻璃、玛瑞研悻、夹子等IIJ样用品5, 5 显愤镜5,. 各种试料板如中空铝试料植，侧空铝试制板，凹槽玻璃试料板，单晶硅或多孔材料等无本底试料桩6 仪器. 1 仪器组成6.1.1 多晶体X射线衍射仪由四部分组成X射线发生器.Bragg-Brentano测角器(立式或168 JY IT 009-1996 防护罩C M骸缝蛐缝狭单狭射J/收散ff人/接扩NJ缝、器。快角、r机测缝VJ索B狭刀!缝U仔拉【狡乡农
21、一常F,luu 8;c+ 如ft-x 靶转计算机系统钻一/绘罔仪|11J l归自I机一脉l乃分布器I j数率t顿测器rr 放大器i录仪Y射线发笠指放大l敏系统J、H国1X射线衍射仪构成孟意图卧式)，探测和记录系统，控制和数据处理系统。其构造示意图见图L衍射仪应配有单色辑置，可用与阳极靶子相适应的撞波片或晶体单色器，以避免凡辐射的下扰。衍射仪，使用宽角位敏探测器能同时测定各衍射线的衍射仪，均;可使用。6.1.2 旋转试样台用来减少择优取向影响的附件。6.1.3 高温或低温衍射附件和温度控制器。6.2 仪器性能6. 2. 1 仪器的性能等级指标按JJG(教委)009-1996的规军茸分6.2.2
22、对物相定性分析，仪器的指标应满足JJG(敏委009-1996 J C级要求。6.2.3 对物相定量分析，仪器的强度指标应满足JJG(教委)009-1996的A级或R级要求。随时定量误差的要求而走回其它指标需满足C缀。6.2.4 时晶粒大小及点阵畸变的测走，仪器的强度指标、分辩率应满足JJG(教委)009-1996规定的汩级要求，角度指标需满足C级。6.2.5 对点阵常数测定，衍射仪的角度指标应据要求达到JJG(教委)009-1996规定的A级或B级，其它指标应达到lJC级。6.2.6 在使用Rietveld圭谱拟告法时，分辨率不应低于JJG(教委009-1996的B级要求，其它指标应按测定要求
23、满足有关指标的规定。6.2.7 高温衍射附件:式料应能手动或程序控制升降温，衍射附件应能抽真空或通气体用水冷却。6.2.8 低温衍射附件:试料应能手动或程序控制降升温，衍射附件应能抽真空、通气体o6.2.9 温度控制器g应能控制升温或降温速度，控制恒温时间。可以用自动程序温度控制器，也可U用于控。7样品用作;1:晶体衍射的样品可以是粉末，应均匀干燥，也可以是块壮物，但需有个平整的平面。若试样在空气中不稳定，全吸湿、风化、分解，则需果取保护隔离措施。若试样易燃、易爆、有毒，则应果取相应的防护措施。169 7.1 悻品的预处理7. 1. 研磨JY /T 009-996 若样品颗粒太大，则用玛瑞研悻
24、研磨，使粒度符合要求。但要注意，研磨常会使样品发生分解(脱水)，晶型转佳，无H混合物，硬的相粒度变化不大，而软的相会非晶化，有时还会发生反应，在研磨前后作衍射图比较，以判断研磨造成的影响。7. 1. 2 样品与标准样品的配比棍告7. 1. 2. 1 各组分应事先干蠕并研磨至适当的粒度。7. 1.2.2 按配比要求准确秤量样品和标样。7.2.3混合=必须使各组分合均匀有下列几种混样方法( 1)将被混合各组升的粉末定量转移到玻璃小瓶中，在转动小瓶的同时将其轻叩桌面.约5min，效果较好。(2)将试悻分别制成悬浊液，快后棍合再干悻得到，当然试样不能与分散用液体发生作用。(3)在帖稠物(如凡土林)中说
25、告，当然试料与粘稠物也不能发生作用。7.1.2.4 惺告是杏均匀的判断z取不同混样时间的试样，作扫描，若所得图谱基本样，表瓜说合均匀3若所得图谱上不同物相的衍射强度有较大变化，表示宿舍不均匀，需继续混合。7.2 试样板的装填7.2.1 背靠法使用中空铝试料板，此种试料板的面是经过精磨的，比另一面更平整，是正面。可以用两种辈填法。7.2.1.1 将清洁过的试牌极正面向下放在清洁过的平玻璃上。向孔中均匀填入已海合均匀的待测试样，注意四角不要空L用一块载玻片的长边轻轻刮去多余的粉料，使孔中粉fj面比铝植面略高，用载玻片平面轻轻压紧粉料，压紧度应由正面的粉料均匀平整，不会产生择优取向，而当试料极坚直或
26、水平放置时，孔中之粉料不会落下。7.2.2 将一块约300号的金相砂纸面向上放在平玻璃上，将中空铝试料板正面向下平放在胜纸上，填入混合试料，以后步骤同7.2.1.1。参考GB5225-85o7.2.2 侧装法使用侧空铝试科极，将两块载玻片放在侧空试料板的两侧，完全覆盖住*方革的孔，用夹于夹辈，然后将试料板侧面的开口向上，缓缓倒入试和粉末。倒满后，将试料板放平，再轻轻事去载政片，亦应使孔中试样不会落下。7.2.3正装法在试科量较少时使用。此时使用凹槽玻璃试料板。将试料均匀填人凹槽，试料面比玻璃板面略高，用-块载玻片压紧试料，应使试料面与试科板面在一个平面上。坚直或在平转动试科植时试料不去从槽中落
27、下。7.2.4铺展法在试料量很少时使用。使用单晶或多孔材料制的无孔无本底试料板。将试料与既不会使之溶解丑不会与之发生反应的易挥发溶剂提合，将此渥舍液滴在试制板之正面，使其铺展开，培剂挥发后，在试料板正面得到一薄层试料，供测定用.7.2.5 试料被是否合用的判断对试料板作快速扫描。若各物质的衍射线的强度序列与PDF卡片所列相近，表示无严重择优取向，此试料板可用.否则要重新填充试料板。170 8分析步骤8. I 仪器的启动与垂数设置8. 1. 1 开机愤仪器操作规程启动仪器n8. . 2 仪器垂数的设置8. 1. 2. 1 辐射的选择JyjT 009-1996 合适搜忙的辐射应该不会使试样产生强烈
28、的荧光辐射，加深本底。如果衍射线数量较多，衍射线间隔较小，且重叠较多，贝应选用较长波长的辐射，臣之，应选较短波茸的辐射。最常用的辐射是CuK辐射。8. 1.2.2 营压、管班的选择使用的管压、管配及且功率应不超过所使用X光管允许的最大管压、最大管流和且功率。使用管压一般为靶材的K激发电压的35倍。8.1.2.3 狭缝的选择发散狭缝CDS)决定入射线的发散角，其值大，入射线强度就高，但分群率降低，也会影响衍射线位置。防散射狭缝(5引用来排除散射线，一般与DS有相同的张角。接收狭缝(R白，决走进入探测器的衍射线束的宽窄.RS宽则强度大而分辨率差。单色器接收挟缝(RSMJ.叫般lc RS宽，主要影响
29、强度，对分群率影响不大。现代的测角器，般有两个章拉挟缝，固定不动不可调，用来减少射线的垂直发散度。8.2.4 扫描方式与扫描速度常用扫描方式有连续扫描和步进扫描两种回有的测角器是以小步任、短停留时间的步进扫描宋代替连续扫描的。步进扫描应确定步t史和停圄时间两个妻数，步茸短则测角准确度高，但实验时间拉回每步停留时间长姐决定了在该点接收到的光子数的多少，影响测量的准确度。对精确的测量应来用短步长，桂停留时间的方式。有的测角器还可有走时扫描方式。8.1.2.5 脉高分析器的调整脉高分析器用来剔除过高和过低的脉?中信号，提高信噪比。应正确选择基线和窗口高度。窗口大，接收到的信号强，但信噪比低。窗口的选
30、择与所用辐射的波民，单色器的优劣，探测器的分辨率都有关。改变使用辐射波民时必须重调脉高分析器。8.1.3 仪器的调整根据测试的要求，选择各仲垂数，按仪器说明书调整仪器，使仪器佳能达到6.2仪器性能中的有关要求。必要时，用标准样品对仪器进行校正。8. 2 物相组成定性分析的分析步骤8.2.1 测定前的准备8.2.1.1 开机与调试仪器按8.1启动仪器，设置垂数，调整好仪器，使仪器性能符合6.2. 2的要求8.2.1.2 试料准备()样品的预分离若样品是宰相提告物，则应预分离，尽可能将各相分离开来。如颗粒较粗，且不同物相的颗位有明量差异，则可在显微镜下将官们分开，如有的榕f水而有的不溶，则可用在将
31、官们分离E如有的能与酸作用，则可用酸除去此部分物相，分析残留物，也可用不同的有机榕剂革取其中171 JY /T 009-1996 部分，压可利用密度戒磁性等物理性质进行分离。分离越清楚，谱线重叠少，谱图就易分析，结果的可靠性也大。(2)试料极的制作按7样品中的有关规定制作。8. 2. 2 测定8.2.2. 1 先作次2约从3至100的快速扫描，依据峰的实际位置决定扫描范围困小角侧扫描起始角应依据第条衍射线的2位青决定。8.2.2.2 正确选择强度坐标的量程，使既能显示弱峰，又不使强度超出量程的衍射峰j;l , 个团也可用2个有不同量程的谱，用以显示强峰，一用以显示弱峰。8.2.3 散据处理8.
32、2.3.1 寻峰对带有计算机自动寻峰的m射仪，要选择好用于平滑、寻峰、去背底政噪声各种参数，避免漏峰或$峰。否则用人工喃定各衍射峰的2B位置。8.2.3.2 求d值与1/1，将测量所得衍射谱上各衍射峰位置(回代入布拉格公式，求出面间距d值，并估算各衍射线的相对强度1/11可手工计算，也可由计算机计算回汁算机尚可算出各峰之FWHM。8. 2. 4 圈谱分析使用PDF索引作人工检索或计算机自动检索，找出可能的己知物相的衍射卡片或其他图谱，仔细对照、比较，最后判断出试样所包含的物相固分析时应注意由于固溶现象，提合物重叠峰，择优取向等的影响造成d值或相对强度数据的较大偏移拥有明显的择优取向存在，m应考
33、虑重新制样或在测定时采用旋转试样台以藏少其影响。若在衍射实验时无法得到有尖锐衍射峰的衍射图谱，只能在得条只有二个弥散峰的散射曲线，或在结晶峰F有高的背底时，则该样品可判断为可能非晶牵或呵能古有非晶态。8. 3 物相组成定量分析的分析J.t骤8.3.1 测定前的准备8.3.1.1 开机与调试仪器战8.I启动仪器，设置参数，调整好仪器，使仪器性能符合6.2.3的要求。8.3.1.2试料准备按所选定量分析方法准备需用的试样、标样。如需?昆样，则按7.1.2进行。试料板用昔辑法(妻且7.2.1)或侧装法参见7.2.2)带l取，不得已时革用正装法(垂且7.2.3)或铺展法(参且7.2.4)。时每个试料均
34、应制取三块试料板。8.3.1.3 仪器妻数与分析线的选择(1)仪器参数应按8.1.2设置，同时应考虑到最大计数率应小于强度的线性范围且选择分析线用的每个衍射峰的积分强度应不低于10.105光子数。(2)试料板判刑与分析线的选取将所制各试料板作快速扫描.若扫得衍射谱上之强度序列与相应PDF上的序列相近，表示择优lIi1向不严重，试制板可用，否则重制试料缸。在全谱扫描的基础上，选取与相邻峰分离清楚的峰作为分析线。待测相的分析线应与标样的分析线靠近而不重叠。也可选取属于待测相的几个分不开，叠在一起的峰群作为分析线，或虽重叠但可进行分峰处理的峰作为分析线。172 JV jT 009-1996 8.3.
35、2测定对试梓选定的分析线进干了扫描。峰戎峰群的两侧应有足够长度，以准确求得背底固对每块试料极应反复扫描二次。8.3.3 数据处理8.3.3.1 求取积分强度口J用计算机程序，曲线拟古等方法扣除本底，求取每根分析线的积分强度回若分析线与其它衍射线高重毒，贝IJ需先进行分峰，再求相分强度。若试样存在择优取向，但不严重，则对所得积分强度，接GB5225.-85之附录B进行择优取向校正因8.3.3.2 按所选方法规定的步骤进行散据处理，求出相含量W。每个试#有三块试制极每块试料植扫描二1)(，共可得9个帜。8.3.3.3 求物相吉蛙且标晴偏差取91、W，的平均值跃。叶算相对标准偏差S】。按GB5225
36、-85的计算公式J丐事S-J= w.一8.4 晶粒大小与点阵畸变的线宽法测定8.4. 1 测定前的准备8.4.1.1 开机与调试仪器接8.1启动仪器，设置辈辈宜，调整好仪器，使仪器性能符合6.2.4的要求。8.4.1.2 试料准备(10) 按所选方法准备需用的试样、标样。如需棍样，则按7.1.2进行。对每个试料、标悻均应制取一主要成料板。8.4. 1.3 试料板判%13分析线的选取将所制各试料板作快速扫描，若扫得Il射谱上之强度序列与相应PDF上的序列相近，表示择优取向不严重，试科板可用，否则重制试料板。各待测样的衍射线宽应明显宽于标样之衍射线。若两吉相差无几，在示待测样之晶粒尺寸较大，不宜用
37、线宽法测定。在待测样衍射谱中，选取教条(如5枭)与相邻峰分离清楚的，强度适中的峰作为分析线。如不易选到足够的数量，则iiJ选重盘不多的衍射线，也可选用K.，生睹的衍射线，或改用其它波仕的辐射。8.4.2 测定作慢扫描。若用步进扫描，呆用步长均0.010(28)，每步停留时间均2静。著衍射峰的强度低于1X 10汁数，即l适当延长每步停留时间。用与扫描标佯相同的条件扫描已选定的待测样的各廿析线。每块试样均作三次扫描。8.4.3 罔谱处理8.4.3.1 酣量标样各衍射线及待测样各分析线的线宽H.8.4.3.2 作衍射线线宽的分离，得出F和F。8.4.3.3 用F求与各衍射方向对应的晶粒大小，判断晶粒
38、外形，再19C户的范围内衍射线应不少于5条。若不足，可考虑同时使用由巳JKo2辐射生成的衍射线，或改变使用其它波长的辐射，以增加在26900芭围内的衍射线。假温试样，记录试样温度。测试过理中试样温度的变化按对所测点阵常数的精度要求来决足，如不大于士1C固8.5.2 测定对标样、待测样和炮台样进行扫描测量。步进扫描，来用步长不大于0.010(20)，每步停留时间为l秒-2秒。若衍射峰强度低于1X 10计数，则应延长每步停留时间。对每块试料极扫描3次。8. S. 3 数据处理8.5.3.1 求各衍射峰的峰位8.5.3.2 对测角器及待测样的衍射峰位进行校正，校正方法见附录A(标准的附录8.5.3.
39、3 搜式(ll)计算与各衍射线对应的阳，并按下式校正到25C 0 an=1 +(T，-T)JXH 式中一一待测样的线膨胀旱散T 实验温度，单位为tT.为25(aii-一为2SC的点阵常数值。(11) 8.5.3.4 作ajJ-cos28图，x.t备实验点进行最小二乘方拟舍，外推至=900处求得ao8.5.3.5 求a的平均值将三块试制板各三次扫描得到的a值进行平均得最终ao8.5.3.6 求出标准偏差s_0 8.6 高温与低温多晶体衍射如以上各种测量需在非室温和变温条件下进行，贝j需使用高温或低温衍射附件，8.6.1 测定前的准备8.6. L 1 将高温或低温衍射附件仔细安装到测角仪之中轴上，
40、井联结好各种气路、电路、真空线路及高温衍射用的冷却水等。8.6.1.2 在高温或低温衍射特制的试料板上装填试料，茬面需平整，竖起时不可普下回去靠试料板、热电偶及各绝热用毒管及温度控制器.174 JY /T 009-1996 8.6.1.3 按仪器说明仔细进行零位调整，使试样表面与测角器中轴线相符合，整个仪器应符合第6章的有关要求。8.6.1.4做高温衍射时，耐高温m射附件抽真空，或克以必要的气体。做低温衍射时，样品宝:需抽真空，在低温衍射附件的杜pC瓶中注入液髓。81.5按照试验方案，编制升温或降温程序。8.6.2 测定使试料按程序升温或降温，或保温。在预定温度处进行衍射测定团8.6.3 数据
41、处理按测定要求对衍射圈谱进行处理与分析。作址理时应注意阿试料表面收缩或膳胀引起的衍射图变化，必要时应作校正。8.7 制定后的检查8.7.1 检查测定后的试样枕态是否仍和测定前-吨样，有无脱落、潮解、变色等情况白如膏.JJWw重新制样测定。8.7.2 检查仪器是否仍满足第6章的要求，若发现仪器性能不稳定，性能指标高较大的变动，则成噎调仪器，在性能达到要求后，重新测定试样回8.8 在试样测定完成后，按仪器操作规程关机。9 仕析结果的表述9. 1 测定数据记最对本标准规定的任种测定，都必须详细记录具有关的测定数据，成为分忻结果表述中的必备内容。需记录的基本内容见附录目标准的附录)，可用计算机打印出来
42、的测试条件表格代替。9. 2 测定用方法及测定过程叙述所选测定方法及实际处理过程。列出所用标样及配比量。列出选用的各分析线的i1r射指数及28值。如使用高低温衍射装置，则应列出控温程序。却使用Retve!d圭谱拟告法，唰应说明选用的各种近似函数的形式及各种参数。9.3 分析结果列出测定所得结果及标准偏差。时于物相定性异析，要附有数据分析在格，将实验图谱与时t的标准谱按d值或28值)顺序匹配排列，附录F(提币的附录为一例子回也可用汁算机打印出来的对比图谱或数据对比茬代替。除列出分析得出的结论外，井且对其可靠性作出估计，还应列出存在的问题，如未能与标准谱匹配的衍射线等。10安全注意事项10.1 X
43、射线是一种高能辐射，全危害人体健康仪器应有良好的防护装置，防护罩排的散射剂量所低于安全标准，T作室件应没有散射线，应贴有表示射线工作的国际统一标志，见附录G。实验时应严格执行GB87旧88中有关环境与个人的安全防护规则。10.2 X射线发生器使用高压，必须有接地良好的专用地线。10.3 样品可能有毒、合腐蚀或爆炸，在处理样品前需详细了解，并适当处理。庄:本标准来提出使用此标准过程中全碰到的所有安全问题，使用人有责任在使用本标准前，作好切必要的安全准备。175 JV!T 009-1996 附录A(标准的附录)衍射峰佼(28)的校正仪器勺2测量值的校it方法吁有外标法和内标法两种方法。外标法可用来
44、校IEf斤射仪本身及光糠的各种各样的革镜误差，且对试样的移动及FhX时线透入试科的深度等试样本身造成的误差，它无法校正，若要校正这两项民差，则需使j内r;法。外标法的好处是其校曲线肘定状态F的仪器，可以通用于各个试样。而可内标法.fr试样需逐个进行。A. I 外标法A. (. 1 标准物质的选取可选取云母(SRM675)和硅粉(SRM640)的擂台物作为校正用标样，角度覆盖范围口J从9-;i9凹的。美国国家标准和技术问(NIST)选用王母与砖粉及鸽粉三者的混合物为标样。标博iIf射峰的覆盖20起围店大f待测样衍射峰的瞿盖20范围。外推校正曲线进行校正是不可靠的qA. 1.2 实验A. .2.1
45、 制作试科板楼本通则7样品的规定进行混样和装填试料板。A. 1. 2. 2调整仪器包括光路调整且脉高分析器等电F部件的调整，按本通则8.1节操作EA.l.2.3 m射谱扫描扫描市圈又T待测样，先做I快速扫描，由第一衍射线的位置决定小角侧的扫描起始角，终世角视情况而定团j./惊样，不得小于待测样衍射谱上衍射线的分布范围。扫描步t去。0.01。刊的每步停留时间:5; 挟缝系统D5=1.00、自=1.0。、RS=O.15mm用单色器或滤色片使入射线单色化。悻品室温度或实验室温度应控制在25C:!:1 C。每块试料极扫描三次。A.l.3 外标校正曲线的制作将标准物质的三次扫描谱分别作平晴、寻峰等处理，
46、走出各衍射峰的位置28值。将三个谱土相同衍射峰的2取平均，得(21oi下标E表示第1个衍射峰，。表示实验测量值B世出实验值与标准值之差.6.(280)，Ll(28o) , = (28.,), - (20, )1 F标s表示标准值作6(20，)，-(20，)，图。对各(28，)，作最小二乘拟告，拟合式为21:l校正曲线上找到相应的校正值(26，)则各(26，按干式做校正校正后得(20，)，(28，(26，)，十6(28，)(A4) A.2 内际法也2.1 标准物质的选取除按A.l.1外，还需注窟标样与待测物的各衍射线应尽量少重叠，对于强峰更不能重叠c若幕本标准物质由于置费不宜果用时，可适用二级际
47、准物质，见本通贝I附录E(提示的附录LA. 2. 2 实验同A.1. 20 A. 2. 3 内标校正曲线的制作将?昆青样的主次扫描谱分别作平晴、寻峰等处理，定出各衍射峰的20位置。将王个谱上相同衍射峙的28取平均，得(2o)从其中取出那些属于标样的衍射峰，它们的衍射角为(2仇: 骂它的为待测物的衍射角(26，);0 求出标样的实验值与标准值之主z6(20，J:(28，。可(21:l，l, 作(28o)-(28o万图。用方程(Al)、(A3)或其自合适的方程对各(20，);作最小二乘拟台。所得6.(28，巴)-(20)曲线即为校正曲线。A. 2. 4 待测物20测量值的校正(A5) 据各(28，泞，从校正曲线上找到相应的校正值削20c)，则各(20，);按F式做校JE.校正后值为(28, (28, ), (26,
