WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 ||

чих дробных членов для трех независимых значений Q', соответстПроверив правильность исключения линий известной фазы вующих линиям вида 00L, 0К0, Н00. Закономерные погасания часто расчетом ее периодов, пересчитывают относительные интенсивноприводят к выпадению линий 001, 010, 100, так что в ряде случаев сти оставшегося ряда dHKL, нормируя их к самой сильной из оставотношения Q окажутся не равными, а лишь пропорциональными шихся линий, и устанавливают вторую фазу.

ряду целых квадратов, что значительно искажает картину и делает Установление второй фазы в том случае, если природа ее или оценку сингонии ненадежной. Тем более низка надежность опредеизвестна, или может быть предсказана из условий получения препаления моноклинных и триклинных кристаллов по рентгенограмме.

рата, проводится аналогично предыдущему. В многофазной системе По установлении сингонии фазы индицирование производитоперации исключения dHKL приходится проделывать многократно, ся графически по номограммам Фревеля и Ринна, позволяющим внимательно следя за возможными наложениями. Наложения не одновременно с этим установить и структурный тип. Номограммы исключаются, а занимают принадлежащее им место в двух и более Фревеля и Ринна представляют собой кривые, изображающие завирядах dHKL.

симость dHKL от с / а при определенных индексах интерференции. В Если о природе второй фазы нельзя сделать достаточно наотличие от графиков Хелла или Бьерстрема номограммы Фревеля дежных предположений, то сначала следует выяснить сингонию построены не для сингонии в целом, а для определенных структурфазы, затем определить ее периоды и дифракционную группу и по ных типов. Последнее обстоятельство сужает интервал с / а номопериодам установить природу фазы, пользуясь таблицами изомеров грамм, поскольку структурные типы стабильны лишь при опредеФревеля и Ринна (см. приложения [2]). Для выяснения структуры ленных отношениях осей и позволяет нанести на номограмму тольили, по крайней мере, принадлежности к определенной сингонии, ко негаснущие отражения, что упрощает ее. Над номограммами понеобходимо последовательно выяснить, не принадлежит ли фаза, мещены соответствующие каждому структурному типу штрих-диаряд dHKL которой имеется, к кубической, гексагональной, тетрагограммы интенсивностей, полученных на молибденовом излучении, нальной, ромбоэдрической или ромбической сингонии. Для выполчто облегчает выбор структурного типа. Индицирование – графиченения этого по значениям dHKL получают значения = Q' и соское. Масштаб dНKL дан при номограммах.

dHKL Значения dHKL откладывают в этом масштабе на узкой полоске ' Qi бумаги, которую затем накладывают на номограмму так, чтобы отпоставляют значения отношений = Q с табличными [2].

метка dHKLMАKC пришлась на линию номограммы с минимальными Q' k значениями HKL. Полоску двигают по кривой номограммы до совмещения всех отметок dHKL и читают индексы над кривыми номо 11 граммы. После графического индицирования и анализа индексов метода подмешивания обычно строят градуировочные кривые в интерференции для установления пространственной группы по за- координатах qэт. / qи.ф. – I(hkl) эт. / I(hkl) и.ф., кону погасаний подсчитывают периоды решетки по квадратичным где qэт. и qи.ф. – количества эталонного вещества и искомой формам и устанавливают вещество по таблицам по его структурно- фазы; I(hkl) эт. и I(hkl) и.ф. – интенсивность линий эталонного вещества и му типу и периодам. искомой фазы. Содержание искомой фазы Ри.ф., % определяют либо Номограммы Фревеля – Ринна приведены в таблицах прило- по графику, либо по формуле жения [2].

Ри.ф. = Рэт., где – постоянная, определяющая наклон кривой на градуировочКоличественный фазовый анализ ном графике. В качестве эталона нужно применять вещество, коэффициент поглощения которого должен быть близким к коэффициенКоличественный фазовый анализ, т. е. определение количества ту поглощения определяемой фазы; исследуемая фаза и эталонное какой-либо одной или ряда фаз в многофазных композициях, основещество должны быть достаточно измельчены и тщательно переван на том, что интенсивность линий данной фазы пропорциональна мешаны. Вещество, выбираемое в качестве стандартного, должно объемной доле данной фазы в смеси. Анализ основан на количестудовлетворять следующему требованию: давать интенсивные и резвенном сравнении интенсивности линий разных фаз друг с другом кие линии на рентгенограмме, в том числе интенсивную линию или с интенсивностью линии эталона, снимаемого в тех же условивблизи самой интенсивной линии определяемого компонента.

ях. Существует много разновидностей методов рентгеновского коМетод гомологических пар. Заключается в визуальном подболичественного фазового анализа, описанных в специальной литераре пары линий, принадлежащих разным фазам и имеющих равную туре. В любом из них происходит сравнение интенсивности так наинтенсивность. Подобрав такую пару, называемую гомологической, зываемых аналитических линий каждой фазы (обычно линия наис помощью предварительно составленных таблиц находят количестбольшей интенсивности свободна от наложения других линий анаво искомой фазы. Для получения более точных результатов необхолизируемой или остальных фаз многофазного образца). Для выделедимо лучше проводить оценку интенсивностей. Это может быть ния аналитических линий необходимо предварительно провести особенно полезно в тех случаях, когда сравниваемая линия одной из качественный фазовый анализ. Рассмотрим подробнее несколько фаз размыта. В таких случаях расчет следует вести путем сравнения часто применяемых методов анализа.

площадей S интерференционных максимумов. Таблицы гомологиМетод подмешивания. Основан на сравнении интенсивности ческих пар составляют экспериментально. Для этого приготавливалинии определяемой фазы с интенсивностью эталонного вещества, ют ряд тщательно перемешанных смесей, содержащих различные, количество которого в смеси точно известно. Анализ состоит из слено точно известные соотношения фаз. На рентгенограммах, снятых дующих этапов. Приготавливается серия смесей, состоящих из опс этих смесей, находят пары линий, каждая из которых принадлежит ределяемой фазы и фазы, являющейся в смесях эталонным вещестсоответствующей фазе. По этим парам строят таблицы гомологичевом. Количество эталонного вещества в смеси выбирают так, чтобы ских пар. При исследовании смесей, состоящих из трех и более фаз, отношение интенсивностей выбранной пары было пропорционально метод гомологических пар, как правило, неприменим, так как сумсоотношению масс этих веществ в смеси. При визуальной оценке марное количество двух каких-либо фаз, линии которых сопоставинтенсивности сравниваемых линий должны быть равными, т. е.

ляют, не равно 100 %. Для увеличения точности метода гомологичеIэт. / Iи.ф. = 1. При невыполнении этого условия точность метода заских пар, особенно при малом содержании одной из фаз, следует метно снижается. Зная, при какой концентрации эталонного и опре- применять специальные методы фокусировки каждой линии в отделяемого вещества имеет место данное отношение интенсивностей, дельности.

можно определить количество искомой фазы. При использовании 13 Метод независимого эталона. Если измельчение исследуемо- 1. Вычисляют поправочный множитель:

го вещества невозможно, применяют метод независимого эталона.

В = 1/а |S|2 H(LP), Вдоль цилиндрической поверхности образца укрепляют эталон в где S, H, L, P – факторы интенсивности; а – период решетки -фазы.

виде тонкой фольги с длиной дуги равной а. Способ крепления эта2. Определяют интенсивности линий обеих фаз на рентгенолона на образце не важен. При съемке рентгенограммы образец с грамме (I).

эталоном располагают так, чтобы первичные лучи скользили по об3. Находят отношение I / B для каждой линии.

разующей цилиндрического образца с эталоном. Вследствие враще4. Строят графики зависимости I / B для каждой фазы от угла ния образца лучи будут облучать то образец, то эталон. Пусть а – скольжения.

длина дуги (мм), охватываемая фольгой эталона; D – диаметр ис5. Находят среднее отношение между ординатами кривых обеследуемого образца. Изменяя величину а для эталона, можно доих фаз, соответствующее отношению объемных содержаний этих биться совпадения интенсивностей сравниваемых линий эталона и фаз. В благоприятных условиях точность определения объемного искомой фазы. При Iэт. = Iи.ф. получаем вполне определенную длину содержания фаз таким способом может составлять ±0,3 %.

дуги эталона и, следовательно:

Среди методик количественного анализа наибольшее распроРи.ф. = эт. / и.ф. = а / ( D-а), странение получили такие, как метод внутреннего стандарта и метод где эт. – время, в течение которого лучи освещали только эталон;

внешнего эталона. Чаще всего пользуются методом внутреннего и.ф. – время, в течение которого лучи освещали только искомую стандарта по Чангу, в котором требуется приготовление лишь одфазу. Содержание искомой фазы находят из градуировочного граной стандартной смеси. В основу метода Чанга положена формула:

фика Ри.ф. = f(a0), Xc Ii Xi =, где а0 – ширина фольги эталона, соответствующая совпадению инK1 : 1 Ic тенсивностей линий, выбранных для сравнения. При построении где xi – весовая доля определяемой фазы в образце; хс – весовая доля градуировочного графика по оси абсцисс откладывается количество стандарта в образце; Ii / Ic – соотношение интенсивностей линий опреискомой фазы Ри.ф., а по оси ординат – отношение а /(D-a). При деляемого вещества и стандарта в исследуемом образце; К1:1 = I0i / I0c определении количества искомой фазы в образце снимают несколь– соотношение интенсивностей линий с теми же индексами (hkl), ко рентгенограмм, меняя ширину полосы эталона, добиваясь совпачто и в образце, для химической смеси 1:1 определяемого вещества дения Iэт. = Iи.ф.. Найдя величину а, вычисляют отношение а /(D-a) и стандарта. Чаще всего используется международный стандарт – и по графику находят Ри.ф., %. Недостатки методов подмешивания и корунд. Значения I0i / I0c для бинарных смесей состава 1:1 с различнезависимого эталона заключаются в том, что возможно совпадение ными чистыми веществами протабулированы в JCPDS (картотека линий исследуемого вещества и эталонного. Кроме того, появление объединенного комитета порошковых дифракционных стандартов) линий и добавочного фона от эталона уменьшает интенсивность и называется корундовым числом. В принципе, в качестве внутренлиний исследуемой фазы.

него стандарта может быть использовано и другое подходящее веМетод съемки без эталона. В ряде случаев для фазового анащество. Мерой чувствительности метода является минимальное колиза применяют съемку без эталонов. Метод основан на том, что личество вещества в смеси, дающее достаточное количество хараксоотношение между интенсивностями линий двух фаз на рентгенотерных линий для определения данной фазы. В различных случаях грамме связано с соотношением объемных количеств этих фаз.

чувствительность будет различной и зависит от отражательной споОценку интенсивности можно проводить путем измерения высоты собности вещества, его дисперсности и от качества аппаратуры (фомаксимума на микрофотограммах или кривых интенсивности. Опна, остроты фокуса, мощности трубки и т. д.). Причем очень сущеределение состоит из следующих этапов:

ственно отношение коэффициентов поглощения всей смеси и опре 15 деляемой фазы; например, вещества сильнопоглощающие легко об- СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ наруживаются в слабопоглощающих смесях. Размытие линий в слу1. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н.

чае высокой дисперсности или наличия микронапряжений, а также, Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.:

наоборот, прерывистость линий при больших размерах кристаллов Металлургия, 1982. 632 с.

снижает чувствительность метода. Точность рентгенофазового ана2. Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.А. Рентгеногрализа зависит от дисперсности и может составлять 2–10 % от опредефический и электроннооптический анализ. Приложения. М: Металляемой величины.

лургия, 1970. 107 с.

3. Русаков А.А. Рентгенография металлов: Учебник для вузов.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ М.: Атомиздат, 1977. 480 с.

1. Получить дифрактограммы однофазного и двухфазного об- 4. Зевин Л.С., Хейкер Д.М. Рентгеновские методы исследования строительных материалов. М.: Стройиздат, 1965. 362 с.

разцов в интервале углов от 5 до 1400 с использованием селектив5. Физика твердого тела: Структура твердого тела и магнитные но поглощающего фильтра.

явления: Спецпрактикум / Ю.И. Авксентьев, З.К. Золина, В.В. Зу2. Определить положения дифракционных линий (2)изм.. По бенко и др. / Под общ. ред. А.А. Кацнельсона, Г.С. Кринчика. М.:

формуле Вульфа – Брэгга рассчитать значения межплоскостных расИзд-во МГУ, 1982. 304 с.

стояний d. Оценить величину интенсивности I, приняв за 100 наи6. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный контроль машиностроибольшую интенсивность.

тельных материалов. Справочник. М.: Изд-во МГУ, 1976. 140 с.

3. Пользуясь справочными данными, приложением [2] и кар7. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному аналитотекой АSTM, идентифицировать однофазный и двухфазный обзу поликристаллов. М.: Физматгиз, 1961. 863 с.

разцы.

4. Проделать все то же самое для образцов, облученных мощным ионным пучком.

5. Составить отчет.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Что называется фазой Какие задачи можно решить с помощью фазового анализа 2. В чем состоит преимущество метода РФА перед остальными методами 3. В чем заключается качественный фазовый анализ 4. В чем заключается количественный фазовый анализ 5. На чем основан метод Чанга 6. Что понимается под чувствительностью метода фазового анализа и каковы пути ее повышения 7. Какова погрешность метода РФА 17 Учебное издание Составители:

Панова Татьяна Викторовна Блинов Василий Иванович ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА Описание лабораторной работы по курсу «Рентгеноструктурный анализ» Технический редактор Н.В. Москвичёва Редактор Е.В. Коськина Подписано в печать 12.07.04. Формат бумаги 60х84 1/16.

Печ. л. 1,18. Усл.-печ. л. 1,1. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 50 экз. Заказ 371.

Издательско-полиграфический отдел ОмГУ 644077, г. Омск-77, пр. Мира, 55а, госуниверситет 19

Pages:     | 1 ||










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.