jade物相及晶胞参数和晶粒尺寸计算过程讲解

《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。

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

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