Анализ методом рентгеновской дифракции (XRD)

Рентгеновская дифракция (РД ) — это метод, используемый для определения атомной и молекулярной структуры кристаллического материала. В этом методе кристаллическая структура приводит к дифракции падающего рентгеновского луча во многих определенных направлениях. Порошковая РД обычно используется для идентификации фаз путем измерения углов дифракции и интенсивностей этих дифракционных лучей и сравнения полученной дифракционной картины с эталонной базой данных дифракционных данных.

Рентгеновская дифракция (XRD) — это научный метод определения точного местоположения или расположения атомов в кристаллическом или аморфном материале, при котором пучки рентгеновских лучей падают на кристалл, заставляя луч света преломляться во многих определенных направлениях.

Рентгеновская дифракция является основным методом получения информации об атомной структуре кристаллических твердых тел и одним из основных стандартных лабораторных методов. Этот метод основан на интерференции рентгеновских волн, которые упруго рассеиваются набором атомов, ориентированных в определенном направлении в кристалле. Волны, рассеянные двумя атомами a и b, конструктивно интерферируют друг с другом, когда разность их хода равна целому числу длин волн.

Рентгеновская дифракция является важным инструментом для изучения как аморфных, так и полукристаллических полимеров. Он используется для анализа многих свойств микроструктуры материала, включая параметры решетки, наличие дефектов, кристаллографическую ориентацию (текстуру) и степень кристалличности.

В материаловедении перед учеными возникает множество аналитических вопросов, связанных с химическим составом и кристаллической структурой материалов. Рентгеновская дифракция (XRD) — единственный лабораторный метод, позволяющий неразрушающим образом и точно получать такую ​​информацию, как химический состав, кристаллическая структура, ориентация кристаллов, размер кристаллитов, деформация решетки, предпочтительная ориентация и толщина слоя. Вот почему исследователи материалов используют эту технику для анализа самых разных материалов: от порошков до твердых тел, тонких пленок и наноматериалов.

Рентгеновская дифракция (РДА) — это универсальный неразрушающий аналитический метод, используемый для анализа физических свойств, таких как фазовый состав, кристаллическая структура и ориентация порошковых, твердых и жидких образцов.

Многие материалы состоят из мельчайших кристаллитов. Химический состав и структурный тип этих кристаллов называются фазами. Материалы могут представлять собой однофазные или многофазные смеси и содержать кристаллические и некристаллические компоненты. На рентгеновском дифрактометре различные кристаллические фазы дают различные дифракционные картины. Фазовую идентификацию можно осуществить путем сравнения рентгенограмм, полученных от неизвестных образцов, с картинами в справочных базах данных.

Рентгеновский прибор состоит из трех основных элементов: источника рентгеновского излучения, держателя образца и детектора рентгеновской дифракции. Рентгеновские лучи, создаваемые источником, освещают образец. Затем он дифрагирует на фазе образца и попадает в детектор. Перемещая трубку или образец и детектор для изменения угла дифракции (угол между падающим и дифрагированным лучами), измеряют интенсивность и регистрируют данные дифракции. В зависимости от геометрии дифрактометра и типа образца угол между падающим лучом и образцом может быть фиксированным или переменным и обычно соответствует углу дифрагированного луча.

Многие исследователи как в промышленных, так и в научных лабораториях полагаются на рентгеновскую дифракцию (РДА) как на инструмент для разработки новых материалов или повышения эффективности производства. Инновации в области рентгеновской дифракции тесно связаны с исследованиями новых материалов, такими как полупроводниковые технологии или фармацевтические исследования. Промышленные исследования направлены на постоянное повышение скорости и эффективности производственных процессов. Полностью автоматизированный рентгеноструктурный анализ на объектах горнодобывающей промышленности и производства строительных материалов позволяет реализовать более экономически эффективные решения для контроля производства.

Основными областями применения рентгеновской дифракции являются: качественный и количественный фазовый анализ чистых веществ и смесей. Наиболее распространенным методом фазового анализа обычно является рентгеновская порошковая дифракция. Кроме того, этот метод используется при анализе фазовых изменений при других специфических условиях, таких как температура, влажность и приложенное давление. Аналогичным образом этот метод используется для анализа физических свойств, таких как размер кристалла (диаметр), ориентация кристалла и остаточное напряжение (вместе они называются микроструктурой поликристаллических материалов).

Многие из этих методов можно использовать и для поликристаллических слоистых материалов, таких как покрытия и тонкие пленки. Для исследования небольших участков поликристаллических материалов используется метод, называемый микродифракцией.

Наша организация имеет сильный коллектив, который внимательно следит за развитием событий в области науки и техники в мире и постоянно совершенствуется. Среди многочисленных исследований по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, предоставляемых предприятиям различных секторов, имеются также услуги «рентгеноструктурного анализа (XRD)».