X射線衍射儀(XRD)是一種基于X射線與晶體材料相互作用原理的分析儀器,通過測量衍射角與衍射強度,獲得材料的晶體結構、物相組成、晶粒尺寸、應力狀態等信息。
能源行業:核燃料與燃料電池材料研究在能源領域,XRD被用于核燃料、燃料電池、太陽能材料等的分析。例如,在核工業中,XRD可測定鈾氧化物燃料的相結構,確保其穩定性。在燃料電池研究中,XRD可分析電解質材料(如氧化鋯)的晶體結構,優化離子導電性。此外,XRD還可用于研究鈣鈦礦太陽能電池的晶體缺陷,提高光電轉換效率。 大氣顆粒物來源解析(如區分燃煤與揚塵)。小型臺式衍射儀應用于復合材料表征各組分晶體結構分析
小型臺式多晶X射線衍射儀(XRD)在考古文物顏料分析中具有獨特優勢,能夠無損、快速地揭示古代顏料物的晶體結構信息,為文物鑒定、年代判斷和工藝研究提供科學依據。
綠色顏料分析典型礦物:孔雀石[Cu?(CO?)(OH)?]:17.5°、24.0°(單斜晶系)綠銅礦(CuCl?·3Cu(OH)?):16.2°、32.6°(腐蝕產物)案例:敦煌壁畫中識別出氯銅礦與孔雀石混合使用的特殊工藝
藍色顏料分析關鍵礦物:石青[Cu?(CO?)?(OH)?]:23.7°、31.4°青金石(Na????Al?Si?O??S???):30.5°、35.2°鑒別要點:青金石中的黃鐵礦雜質峰(33.1°)可作為真偽判斷依據 桌面型X射線多晶衍射儀維修中心極地/深海科考中的原位分析。
YBCO薄膜的氧含量調控目標:確定退火后薄膜的δ值。步驟:測量(005)峰位,計算c軸長度。根據校準曲線(cvs.δ)確定氧含量。檢測雜相(如BaCuO?)確保薄膜純度。設備:RigakuSmartLab,配備高溫腔室。案例2:鐵基超導體SmFeAsO??xFx的摻雜分析目標:評估F摻雜對晶格的影響。步驟:精修a、c軸參數,觀察F摻雜引起的收縮。分析(002)峰寬變化,評估晶格畸變。數據:x=0.1時,c軸縮短0.3%,與Tc提升相關。小型臺式多晶XRD在超導材料研究中可高效完成相鑒定、氧含量估算、摻雜效應分析等任務,尤其適合實驗室日常合成質量控制。
小型臺式多晶X射線衍射儀(XRD)在刑事偵查物證分析中具有獨特優勢,能夠快速、無損地提供物證的晶體結構信息,為案件偵破提供關鍵科學依據。
刑偵物證分析的**需求快速篩查:現場快速獲取物證成分信息高特異性:區分化學組成相似但晶體結構不同的物質無損檢測:保持物證完整性以備后續司法鑒定微量檢測:應對現場提取的微量物證(毫克級)
**與易制毒化學品鑒定檢測目標:常見**:**(**HCl)、**(**)、**HCl前體化學品:**、偽**晶體技術方案:特征峰比對:**:強峰位于12.5°、15.8°、25.4°(2θ,Cu靶)**:特征峰7.2°、17.3°、21.5°摻雜物識別:通過Rietveld精修定量分析(如淀粉摻假比例)案例:2022年某緝毒案中,通過XRD區分外觀相似的**HCl與撲熱息痛(對乙酰氨基酚) 研究PM2.5中晶體組分。
小型臺式多晶X射線衍射儀(XRD)在考古陶瓷鑒定中具有不可替代的作用,能夠通過物相分析揭示陶器、瓷器的原料組成、燒制工藝和歷史年代信息。
釉料分析典型釉料物相:鈣系釉:硅灰石(CaSiO?,29.5°) + 鈣長石(CaAl?Si?O?,27.8°)鉛系釉:鉛石英(PbSiO?,28.2°) + 白鉛礦(PbCO?,24.9°)年代特征:唐代三彩釉中銻酸鉛(Sb?O?·PbO,30.1°)為典型助熔劑
真偽鑒別現代仿品特征:檢出工業氧化鋁(α-Al?O?,35.1°)缺失古代陶器典型風化產物(如次生磷酸鹽) 遺址現場無損檢測壁畫顏料成分。進口XRD粉末衍射儀應用超導材料精細結構分析
分析超導材料氧含量。小型臺式衍射儀應用于復合材料表征各組分晶體結構分析
X射線衍射在考古與文化遺產保護中的應用:文物材料鑒定與工藝研究
文物材料鑒定與溯源(1)陶瓷與釉料分析胎體成分鑒定:區分高嶺土、伊利石等黏土礦物,追溯原料產地(如中國景德鎮瓷石vs. 歐洲高嶺土)。典型案例:通過石英/莫來石比例判定青白瓷燒成溫度(宋代約1200-1300℃)。釉層物相解析:檢測析晶相(如硅灰石CaSiO?)揭示釉料配方(如唐三彩鉛釉的PbSiO?特征峰)。鑒別仿古釉與現代合成顏料(如鈷藍CoAl?O? vs. 古代鈷料中的As雜質)。(2)金屬文物研究合金相組成:青銅器的α相(Cu-Sn固溶體)與δ相(Cu??Sn?)比例反映鑄造工藝。鐵器銹蝕產物鑒別(磁鐵礦Fe?O? vs. 針鐵礦α-FeOOH)。表面處理技術:檢測"黑漆古"銅鏡表面的SnO?晶體(人工硫化處理證據)。(3)古代顏料與壁畫礦物顏料庫建立:朱砂(HgS)、石青(2CuCO?·Cu(OH)?)、雌黃(As?S?)等特征衍射峰數據庫。案例:敦煌壁畫中氯銅礦(Cu?(OH)?Cl)的發現揭示唐代綠色顏料配方。老化機理研究:白堊(CaCO?)→石膏(CaSO?·2H?O)的相變指示環境酸化侵蝕。 小型臺式衍射儀應用于復合材料表征各組分晶體結構分析