X射线衍射仪(XRD)是一种基于X射线与晶体材料相互作用原理的分析仪器,通过测量衍射角与衍射强度,获得材料的晶体结构、物相组成、晶粒尺寸、应力状态等信息。
考古与文化遗产保护:文物材料鉴定与工艺研究在考古和文物保护中,XRD可无损分析陶瓷、颜料、金属文物等的成分和制作工艺。例如,通过分析古代陶瓷的矿物组成,可推断其烧制温度和原料来源。在壁画保护中,XRD可鉴定颜料成分(如朱砂、孔雀石),指导修复方案。此外,XRD还可用于鉴别文物的真伪,如通过分析青铜器的腐蚀产物判断其年代。 追踪核废料固化体稳定性。便携式X射线衍射仪型号
X射线衍射仪在地质与矿物学中的应用:岩石、土壤及矿产资源的鉴定
X射线衍射(XRD)是地质与矿物学研究中的**分析技术,能够快速、准确地鉴定岩石、土壤及矿产资源中的矿物组成、晶体结构及相变行为。XRD技术具有非破坏性、高精度和广谱适用性等特点,广泛应用于矿产资源勘探、环境地质、工程地质及行星科学等领域。
(1)岩石与矿物的物相鉴定XRD是矿物鉴定的“金标准”,可精确识别样品中的晶态矿物,尤其适用于:造岩矿物(如石英、长石、云母、辉石、角闪石等)的快速鉴别。黏土矿物(如高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石)的区分,这对沉积岩和土壤研究至关重要。矿石矿物(如黄铁矿、赤铁矿、方铅矿、闪锌矿)的检测,指导矿产资源开发。示例:在花岗岩中,XRD可区分钾长石(KAlSi₃O₈)与斜长石(NaAlSi₃O₈-CaAl₂Si₂O₈)的相对含量。在沉积岩中,XRD可鉴定方解石(CaCO₃)与白云石(CaMg(CO₃)₂),判断成岩环境。 进口智能型X射线衍射仪应用于化学化工催化剂活性组分晶相分析研究固态电解质界面。
小型台式多晶X射线衍射仪(XRD)在环境科学领域的污染物结晶相分析中发挥着关键作用,能够准确鉴定复杂环境介质中的晶体污染物,为污染溯源、风险评估和治理技术开发提供科学依据。
电子垃圾拆解区污染检测发现:土壤中同时存在:SnO₂(33.9°,来自焊料)Cu₂O(36.4°,线路板腐蚀产物)BaSO₄(25.2°,阴极射线管玻璃)溯源结论:三种特征相组合指向电子垃圾非法拆解。
酸矿排水治理治理前:黄铁矿(FeS₂,33.1°)+褐铁矿(FeO(OH),21.2°)治理后:新生相施氏矿物(Fe₈O₈(OH)₆SO₄,26.5°)效果评估:施氏矿物占比>70%表明治理成功。
YBCO薄膜的氧含量调控目标:确定退火后薄膜的δ值。步骤:测量(005)峰位,计算c轴长度。根据校准曲线(cvs.δ)确定氧含量。检测杂相(如BaCuO₂)确保薄膜纯度。设备:RigakuSmartLab,配备高温腔室。案例2:铁基超导体SmFeAsO₁₋xFx的掺杂分析目标:评估F掺杂对晶格的影响。步骤:精修a、c轴参数,观察F掺杂引起的收缩。分析(002)峰宽变化,评估晶格畸变。数据:x=0.1时,c轴缩短0.3%,与Tc提升相关。小型台式多晶XRD在超导材料研究中可高效完成相鉴定、氧含量估算、掺杂效应分析等任务,尤其适合实验室日常合成质量控制。土壤修复效果快速评估。
小型台式多晶X射线衍射仪(XRD)在电子与半导体工业中扮演着关键角色,能够对器件材料的晶体结构进行精确表征,为工艺优化和质量控制提供科学依据。
金属硅化物工艺监控点:NiSi形成:Ni₂Si(44.5°)→NiSi(45.8°)转变温度监测比较好相变窗口:550±10℃(通过变温XRD确定)质量控制:要求NiSi(45.8°)峰强度比NiSi₂(47.3°)高10倍以上。
存储器件材料相变存储器(PCM):Ge₂Sb₂Te₅的非晶-立方(29.8°)-六方(27.6°)相变监测相变速度与晶粒尺寸关系(Scherrer公式计算)铁电存储器:PZT薄膜的四方相(31.2°)与菱方相(30.8°)比例控制。 高校材料实验室的移动检测平台。桌面型衍射仪应用于复合材料表征各组分晶体结构分析
评估追溯土壤物证来源。便携式X射线衍射仪型号
小型台式多晶X射线衍射仪(XRD)在考古文物颜料分析中具有独特优势,能够无损、快速地揭示古代颜料物的晶体结构信息,为文物鉴定、年代判断和工艺研究提供科学依据。
兵马俑颜料鉴定发现:紫**域检出硅酸铜钡(BaCuSi₂O₆),峰位22.3°、27.8°意义:证实秦代已掌握人工合成紫色颜料技术
古埃及彩棺分析问题:表面绿**域异常褪色XRD结果:原始颜料:孔雀石(17.5°主峰)风化产物:氯铜矿(16.2°)+碱式氯化铜(11.6°)保护建议:控制环境湿度<45% RH 便携式X射线衍射仪型号