ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5
ное определение наличия той или иной фазы в смеси возможно
лишь при некоторых минимальных ее количествах. Уменьшение
количества какой-то фазы может привести к практически полному
исчезновению ее линий на рентгенограмме. Под чувствительностью
метода фазового анализа понимают минимальное количество фазы в
смеси, которому соответствует достаточное для надежного ее опре-
деления число
линий на рентгенограмме. Чувствительность методов
фазового анализа зависит от многих факторов: отражательной спо-
собности атомных плоскостей (точнее, рассеивающей способности
атомов, составляющих данные плоскости решетки); соотношения
коэффициентов поглощения всей смеси и определяемой фазы; доли
некогерентного рассеяния (фона) на рентгенограмме; величины ис-
кажений решетки искомой фазы; величины кристаллов. Чем выше
отражательная способность
атомных плоскостей искомой фазы и
чем слабее фон на рентгенограмме, тем выше чувствительность
метода. Чувствительность ниже, чем меньше коэффициент погло-
щения искомой фазы и при наличии в исследуемом объекте оста-
точных микронапряжений, а также в случае малых размеров кри-
сталлитов (менее 10
-6
см).
Качественный фазовый анализ
Для решения вопроса о том, какая фаза присутствует в пробе,
нет необходимости в определении ее кристаллической структуры, а
достаточно, рассчитав рентгенограмму или дифрактограмму, сня-
тую по методу порошка, сравнить полученный ряд межплоскостных
расстояний с табличными значениями. Совпадение (в пределах оши-
бок эксперимента) опытных и табличных значений
d / n и относи-
тельной интенсивности линий позволяет однозначно идентифици-
ровать присутствующую в образце фазу. Сравнение с табличными
результатами начинают с наиболее интенсивных линий. Если три-
четыре наиболее интенсивных линии предполагаемой фазы отсутст-
вуют, то полученные значения d / n следует сравнивать с табличными
для другой фазы. Межплоскостные расстояния для различных неор-
ганических
фаз имеются в ряде справочников. Наиболее полный и
постоянно обновляемый определитель фаз – картотека ASTM (Аме-
риканское общество испытаний материалов), последующие выпуски
которого издаются Объединенным комитетом порошковых дифрак-
6
ционных стандартов (JCPDS). Ниже представлена одна из карточек
этой картотеки. В карточке указывается химическая формула соеди-
нения, пространственная группа, периоды элементарной ячейки, меж-
плоскостные расстояния и индексы дифракционных линий. Приведен
полный перечень линий данного вещества и их относительные ин-
тенсивности, а также условия съемки рентгенограммы. Могут быть
включены также такие физические характеристики
, как плотность,
цвет, оптические свойства. В верхней части карточки указаны d / n
трех самых сильных линий и их относительные интенсивности, а
также линия с наибольшим межплоскостным расстоянием. Также
указывается цитируемый литературный источник.
Пример карточки из картотеки ASTM
d 3.46 2.70 1.85 4.78
I / I
1
100 100 100 60
Ti
2
O
5
Titanium oxide (Anosovite)
d, A I / I
1
Hkl
Rad. CuKα λ 1.5418 Filter Ni Dia. 86.0
Cut off I / I1 Visual estimate
Ref. Zdanov and Rusakov, Doklad Akad.
Nauk SSSR 82
901 (1952) and Min. Ass. 11 415-536 (1952)
Sys. Orthorhombic S.G. D
17
2H
– Cmcm
а
о
3.754 b
о
9.474 c
о
9.734 A 0.396 C 1.027
α β γ Z4 D
x
4.29
Ref. Ibid.
εα nωβ εγ Sign
2V D 4.19 mp Color
Ref. Ibid.
Synthetic material and from Ti – rich blast
furnace Slags
4.78
3.46
2.70
2.42
3.37
2.17
2.14
1.93
1.85
60
100
100
60
40
60
20
80
100
020
110
023
130
040
024
042
043
200
Существует несколько ключей картотеки ASTM:
1. В алфавитном ключе все вещества перечислены по алфави-
ту (отдельно органические и неорганические), номер соответст-
вующей карточки и три наиболее сильные линии. Этим ключом
целесообразно пользоваться, если можно предположить фазовый
состав образца.
ное определение наличия той или иной фазы в смеси возможно ционных стандартов (JCPDS). Ниже представлена одна из карточек
лишь при некоторых минимальных ее количествах. Уменьшение этой картотеки. В карточке указывается химическая формула соеди-
количества какой-то фазы может привести к практически полному нения, пространственная группа, периоды элементарной ячейки, меж-
исчезновению ее линий на рентгенограмме. Под чувствительностью плоскостные расстояния и индексы дифракционных линий. Приведен
метода фазового анализа понимают минимальное количество фазы в полный перечень линий данного вещества и их относительные ин-
смеси, которому соответствует достаточное для надежного ее опре- тенсивности, а также условия съемки рентгенограммы. Могут быть
деления число линий на рентгенограмме. Чувствительность методов включены также такие физические характеристики, как плотность,
фазового анализа зависит от многих факторов: отражательной спо- цвет, оптические свойства. В верхней части карточки указаны d / n
собности атомных плоскостей (точнее, рассеивающей способности трех самых сильных линий и их относительные интенсивности, а
атомов, составляющих данные плоскости решетки); соотношения также линия с наибольшим межплоскостным расстоянием. Также
коэффициентов поглощения всей смеси и определяемой фазы; доли указывается цитируемый литературный источник.
некогерентного рассеяния (фона) на рентгенограмме; величины ис-
кажений решетки искомой фазы; величины кристаллов. Чем выше Пример карточки из картотеки ASTM
отражательная способность атомных плоскостей искомой фазы и
чем слабее фон на рентгенограмме, тем выше чувствительность d 3.46 2.70 1.85 4.78 Ti2O5
метода. Чувствительность ниже, чем меньше коэффициент погло- I / I1 100 100 100 60 Titanium oxide (Anosovite)
щения искомой фазы и при наличии в исследуемом объекте оста- Rad. CuKα λ 1.5418 Filter Ni Dia. 86.0 d, A I / I1 Hkl
точных микронапряжений, а также в случае малых размеров кри- Cut off I / I1 Visual estimate 4.78 60 020
сталлитов (менее 10-6 см). Ref. Zdanov and Rusakov, Doklad Akad. 3.46 100 110
Nauk SSSR 82 2.70 100 023
Качественный фазовый анализ 901 (1952) and Min. Ass. 11 415-536 (1952) 2.42 60 130
Для решения вопроса о том, какая фаза присутствует в пробе, Sys. Orthorhombic S.G. D172H – Cmcm 3.37 40 040
нет необходимости в определении ее кристаллической структуры, а ао 3.754 bо 9.474 cо 9.734 A 0.396 C 1.027 2.17 60 024
достаточно, рассчитав рентгенограмму или дифрактограмму, сня- α β γ Z4 Dx 4.29 2.14 20 042
тую по методу порошка, сравнить полученный ряд межплоскостных Ref. Ibid. 1.93 80 043
1.85 100 200
расстояний с табличными значениями. Совпадение (в пределах оши- εα nωβ εγ Sign
бок эксперимента) опытных и табличных значений d / n и относи- 2V D 4.19 mp Color
тельной интенсивности линий позволяет однозначно идентифици- Ref. Ibid.
ровать присутствующую в образце фазу. Сравнение с табличными Synthetic material and from Ti – rich blast
результатами начинают с наиболее интенсивных линий. Если три- furnace Slags
четыре наиболее интенсивных линии предполагаемой фазы отсутст-
вуют, то полученные значения d / n следует сравнивать с табличными Существует несколько ключей картотеки ASTM:
для другой фазы. Межплоскостные расстояния для различных неор- 1. В алфавитном ключе все вещества перечислены по алфави-
ганических фаз имеются в ряде справочников. Наиболее полный и ту (отдельно органические и неорганические), номер соответст-
постоянно обновляемый определитель фаз – картотека ASTM (Аме- вующей карточки и три наиболее сильные линии. Этим ключом
риканское общество испытаний материалов), последующие выпуски целесообразно пользоваться, если можно предположить фазовый
которого издаются Объединенным комитетом порошковых дифрак- состав образца.
5 6
