Порошковая дифрактометрия в материаловедении. Часть II. Кузьмичева Г.М. - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

-43-
Если для ряда дифракционных отражений выполняется
условие β
1
/β
2
=cosθ
2
/cosθ
1
, то расширение дифракционного пика
обусловлено размерами кристаллитов.
Значения L, найденные из линий с разными индексами,
могут различаться между собой при отклонении формы частиц
от кубической, а также из-за одновременного влияния на
ширину линии размеров кристаллитов и микронапряжений.
1. Если блоки имеют различные размеры по разным
направлениям, то для кристаллов
кубической сингонии
их определить нельзя: каждая линия является суммой
линий с различающим порядком hkl.
2. Если исследуемое вещество кристаллизуется не в
кубической сингонии, то вычисление размеров
кристаллитов усложняется (даже при отсутствии
микронапряжений).
2.2. Определение величины микронапряжений
(напряжения II рода).
Под макронапряжениями, или напряжениями I рода
понимаются упругие напряжения. В этом случае напряжения
меняются закономерно от кристалла к кристаллу и от точки к
точке внутри данного кристалла.
Наличие макронапряжений скажется лишь на сдвиге ряда
дифракционных линий, т.е. на уменьшении или увеличении
некоторых межплоскостных расстояний, так как не у всех
-44-
зерен одинаково изменяются данные межплоскостные
расстояния. В этом отличие этого сдвига линий от
аналогичных
сдвигов, происходящих из-за теплового расширения, или из-за
изменений параметра ячейки, которые имеют место в твердых
растворах с разной концентрацией одной из компонент.
Микронапряжения, или напряжения II рода могут быть
определены как напряжения, варьирующие в широких пределах
и беспорядочно как в отношении величины, так и в отношении
направления, от зерна
к зерну.
Если расширение линии обусловлено только
микронапряжениями, то β=2(a/a)tgθ (6), где a, Å –параметр
элементарной ячейки, a,Å – изменение параметра
элементарной ячейки, вызванное присутствием
микронапряжений, θ-дифракционный угол.
Исследование проводят при больших углах θ, близких к 90°,
так как линии при этих углах будут более значительно
расширяться в случае
напряжений I или II рода.
Таким образом, если для ряда дифракционных отражений
выполняется условие β
1
/β
2
=tgθ
1
/tgθ
2
, то расширение
дифракционного пика обусловлено микронапряжениями.
Отсюда следует, что расширение линий, вызванное малыми
размерами кристаллитов и микронапряжениями, по-разному
зависит от дифракционного угла.
                              -43-                                                                  -44-
  Если для ряда дифракционных отражений выполняется               зерен    одинаково     изменяются        данные    межплоскостные
условие β1/β2=cosθ2/cosθ1, то расширение дифракционного пика      расстояния. В этом отличие этого сдвига линий от аналогичных
обусловлено размерами кристаллитов.                               сдвигов, происходящих из-за теплового расширения, или из-за
  Значения L, найденные из линий с разными индексами,             изменений параметра ячейки, которые имеют место в твердых
могут различаться между собой при отклонении формы частиц         растворах с разной концентрацией одной из компонент.
от кубической, а также из-за одновременного влияния на              Микронапряжения, или напряжения II рода могут быть
ширину линии размеров кристаллитов и микронапряжений.             определены как напряжения, варьирующие в широких пределах
   1. Если блоки имеют различные размеры по разным                и беспорядочно как в отношении величины, так и в отношении
       направлениям, то для кристаллов кубической сингонии        направления, от зерна к зерну.
       их определить нельзя: каждая линия является суммой           Если      расширение          линии        обусловлено      только
       линий с различающим порядком hkl.                          микронапряжениями, то β=2(∆a/a)tgθ (6), где a, Å –параметр
   2. Если исследуемое вещество кристаллизуется не в              элементарной     ячейки,       ∆a,Å      –   изменение     параметра
       кубической     сингонии,   то    вычисление    размеров    элементарной         ячейки,          вызванное        присутствием
       кристаллитов    усложняется     (даже   при   отсутствии   микронапряжений, θ-дифракционный угол.
       микронапряжений).                                            Исследование проводят при больших углах θ, близких к 90°,
   2.2. Определение величины микронапряжений                      так как линии при этих углах будут более значительно
               (напряжения II рода).
  Под макронапряжениями, или напряжениями I рода                  расширяться в случае напряжений I или II рода.
понимаются упругие напряжения. В этом случае напряжения             Таким образом, если для ряда дифракционных отражений
меняются закономерно от кристалла к кристаллу и от точки к        выполняется      условие    β1/β2=tgθ1/tgθ2,      то     расширение
точке внутри данного кристалла.                                   дифракционного       пика   обусловлено        микронапряжениями.
  Наличие макронапряжений скажется лишь на сдвиге ряда            Отсюда следует, что расширение линий, вызванное малыми
дифракционных линий, т.е. на уменьшении или увеличении            размерами кристаллитов и микронапряжениями, по-разному
некоторых межплоскостных расстояний, так как не у всех            зависит от дифракционного угла.