Röntgenová difrakčná (XRD) analýza

Röntgenová difrakcia (XRD ) je technika používaná na určenie atómovej a molekulárnej štruktúry kryštalického materiálu. Pri tejto technike kryštalická štruktúra spôsobuje, že dopadajúci röntgenový lúč sa rozptyľuje v mnohých špecifických smeroch. Prášková XRD sa bežne používa na identifikáciu fáz meraním difrakčných uhlov a intenzít týchto difrakčných lúčov a porovnaním výsledného difrakčného obrazca s referenčnou databázou difrakčných údajov.

Röntgenová difrakcia (XRD) je vedecká metóda na určenie presných umiestnení alebo usporiadaní atómov v kryštalickom alebo amorfnom materiáli, v ktorom lúče röntgenového žiarenia dopadajú na kryštál, čo spôsobuje difrakciu lúča svetla v mnohých špecifických smeroch.

Röntgenová difrakcia je primárnou technikou na získavanie informácií o atómovej štruktúre kryštalických pevných látok a je jednou zo základných štandardných laboratórnych techník. Táto technika je založená na interferencii röntgenových vĺn, ktoré sú elasticky rozptýlené súborom atómov orientovaných v špecifickom smere v kryštáli. Vlny rozptýlené dvoma atómami a a b sa konštruktívne interferujú, keď je ich dráhový rozdiel rovný celému číslu vlnových dĺžok.

Röntgenová difrakcia je dôležitým nástrojom na štúdium amorfných aj semikryštalických polymérov. Používa sa na analýzu mnohých vlastností mikroštruktúry materiálu vrátane mriežkových parametrov, prítomnosti defektov, kryštalografických orientácií (textúry) a stupňa kryštalinity.

V materiálovom výskume majú vedci mnoho analytických otázok týkajúcich sa chemického zloženia a kryštálovej štruktúry materiálov. Röntgenová difrakcia (XRD) je jediná laboratórna technika, ktorá nedeštruktívne a presne získava informácie, ako je chemické zloženie, kryštalická štruktúra, orientácia kryštálov, veľkosť kryštalitov, mriežkové napätie, preferovaná orientácia a hrúbka vrstvy. Preto výskumníci materiálov používajú túto techniku ​​na analýzu širokej škály materiálov, od práškov cez pevné látky až po tenké filmy a nanomateriály.

Röntgenová difrakcia (XRD) je všestranná nedeštruktívna analytická technika používaná na analýzu fyzikálnych vlastností, ako je fázové zloženie, kryštalická štruktúra a orientácia práškových, pevných a kvapalných vzoriek.

Mnohé materiály sa skladajú z drobných kryštalitov. Chemické zloženie a štruktúrny typ týchto kryštálov sa nazývajú fázy. Materiály môžu byť jednofázové alebo viacfázové zmesi a môžu obsahovať kryštalické a nekryštalické zložky. Na röntgenovom difraktometri poskytujú rôzne kryštálové fázy rôzne difrakčné obrazce. Fázovú identifikáciu je možné vykonať porovnaním röntgenových difrakčných obrazcov získaných z neznámych vzoriek so obrazcami v referenčných databázach.

Röntgenový prístroj sa skladá z troch hlavných prvkov: zdroja röntgenového žiarenia, držiaka vzorky a detektora XRD. Röntgenové lúče produkované zdrojom osvetľujú vzorku. Potom sa difrakuje na fáze vzorky a vstupuje do detektora. Pohybom trubice alebo vzorky a detektora za účelom zmeny difrakčného uhla (uhol medzi dopadajúcim a difrakčným lúčom) sa meria intenzita a zaznamenávajú sa difrakčné údaje. V závislosti od geometrie difraktometra a typu vzorky môže byť uhol medzi dopadajúcim lúčom a vzorkou pevný alebo variabilný a zvyčajne sa prispôsobuje uhlu difrakčného lúča.

Mnoho výskumníkov v priemyselných aj vedeckých laboratóriách sa spolieha na analýzu röntgenovej difrakcie (XRD) ako nástroj na vývoj nových materiálov alebo zvýšenie efektívnosti výroby. Inovácie v röntgenovej difrakcii úzko nadväzujú na výskum nových materiálov, ako sú polovodičové technológie alebo farmaceutický výskum. Priemyselný výskum je zameraný na neustále zvyšovanie rýchlosti a efektívnosti výrobných procesov. Plne automatizované röntgenové difrakčné analýzy v baníctve a výrobe stavebných materiálov vedú k nákladovo efektívnejším riešeniam pre riadenie výroby.

Hlavné využitie röntgenovej difrakcie je: kvalitatívna a kvantitatívna fázová analýza čistých látok a zmesí. Najbežnejšia metóda fázovej analýzy sa všeobecne nazýva röntgenová prášková difrakcia. Táto technika sa okrem toho používa pri analýze fázových zmien za iných špecifických podmienok, ako je teplota, vlhkosť a aplikovaný tlak. Táto technika sa podobne používa na analýzu fyzikálnych vlastností, ako je veľkosť (priemer) kryštálov, orientácia kryštálov a zvyškové napätie (spolu sa nazývajú mikroštruktúra polykryštalických materiálov).

Mnohé z týchto techník sa dajú použiť aj pre polykryštalické vrstevnaté materiály, ako sú povlaky a tenké filmy. Štúdium malých oblastí v polykryštalických materiáloch využíva metódu nazývanú mikrodifrakcia.

Naša organizácia má silný personál, ktorý pozorne sleduje vývoj v oblasti vedy a techniky vo svete a neustále sa zlepšuje. Medzi početnými testovacími, meracími, analytickými a hodnotiacimi štúdiami poskytovanými pre podniky v rôznych odvetviach existujú aj služby „röntgenovej difrakčnej (XRD) analýzy“.