X射线衍射的应用 - 图文 联系客服

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3),Co粉的点阵结构类型:

Co 存在两种点阵结构类型: fcc 和hcp。为了解常温下Co粉的点阵结构状态,用Co辐射(适合于鉴定fcc结构)和Fe辐射(适合于鉴定hcp结构)对Co粉进行相分析。衍射结果如图8和图9所示。无论是Co靶还是Fe靶的衍射谱均显示Co粉在常温状态下,在衍射的宽广2θ范围内,相应的fcc谱线均出现,而且强度大,谱线清晰。仅发现低角度的hcp(100)和hcp (101)微弱谱线,相对强度分别为2 %和3 % ,其余hcp谱线均未出现,或强度微弱被高强度的fcc谱线所掩盖或进入背底。X射线衍射谱表明常温下Co粉中fcc占绝对优势,即常温Co粉以fcc为主。

图8 Co粉的Co辐射X射线衍射谱 (CoKα1,步进0.02°)

图9 Co粉的Co辐射X射线衍射谱 (FeKα,步进0.02°)

二,电子衍射的应用

透射电子显微镜(transmission electron microscope;TEM)是指:在一个高真空系统中,由电子枪发射电子束,穿过被研究的样品,经电子透镜聚焦放大,在荧光屏上显示出高度放大的物像,还可作摄片记录的一类最常见的电子显微镜。

在光学显微镜下无法看清小于0.2µm的细微结构,这些结构称为亚显微结构或超微结构。要想看清这些结构,就必须选择波长更短的光源,以提高显微镜的分辨率。1932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜,电子束的波长要比可见光和紫外光短得多,并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比,也就是说电压越高波长越短。目前TEM的分辨力可达0.2nm。

电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样,所不同的是前者用电子束作光源,用电磁场作透镜。另外,由于电子束的穿透力很弱,因此用于电镜的标本须制成厚度约50nm左右的超薄切片。这种切片需要用超薄切片机(ultramicrotome)制作。电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍、由照明系统、成像系统、真空系统、记录系统、电源系统5部分构成,如果细分的话:主体部分是电子透镜和显像记录系统,由置于真空中的电子枪、聚光镜、物样室、 物镜、衍射镜、中间镜、 投影镜、荧光屏和照相机。 电子显微镜是使用电子来展示物件的内部或表面的显微镜。高速的电子的波长比可见光的波长短(波粒二象性),而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制,因此电子显微镜的理论分辨率(约0.1纳米)远高于光学显微镜的分辨率(约200纳米)。 1.透射电子显微镜进行晶体结构分析及表面形貌或微观组织结构分析: 1.1高分辨透射电镜样品制备

因叶腊石矿复式板片的层状微结构特征,在样品进行透射电镜观察时不需进行超薄切片处理,而直接采用经超声分散的样品进行粉体形貌与选区电子衍射的观察量取一定量粉体于无水乙醇中进行稀释,粉体样品与无水乙醇的量比约1mg:50ml。超声分散样品,超声时间1h取少量滴于铜网上,烘干待进行高分辨透射电镜测试。 1.2实验仪器

叶腊石晶体结构特征采用FEI Tecnai G2F30S-TWIN场发射高分辨透射电镜观察,其点分辨率0.18nm ,工 作 电 压300kV ,采 用CCD 照 相机,曝光时间1s。

叶腊石原矿粉体化学 成 分 分析采用 ARL ADVANT X型荧光光谱仪测定 粉晶 XRD物 相 鉴 定 采 用 Rigaku D/Max=2500V,CuKa射线,连续扫描模式。 1.3叶腊石微结构形貌特征

高分辨透射电镜下叶腊石粉体形貌特征如图1所示,从图1a,b 中可明显看出,粉体颗粒大小与形态非均一化 此外,在图 1c中还清楚地观察到叶腊石微晶颗粒的薄层状形貌,该薄片厚度约为8~10nm ,推测叶腊石的纳米尺寸效应可能与其耐高温及耐化学腐蚀性有较密切的联系。

因透射电镜观察样品形貌景深的弱势,上述叶腊石粉体的微晶薄层状形貌特点经场发射扫描电镜观察,形貌如图 所示,其中图 为图 中虚线区域 的放大图片 在图 中,可以看见多层叶腊石微晶薄片聚集态结构 鉴于叶腊石粉体的纳米级微晶薄层微结构特点及纳米粉体的团聚效应,笔者认为在叶腊石矿深加工领域,特别是制备分散的且具有较小长径比的超细粉体具有一定的局限性。

图1 叶腊石粉体的形貌