材料科學(xué)研究與測(cè)試方法

X射線--材料分析方法1895年10月，德國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家倫琴用克魯克斯陰極射線管做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)某種特殊的從來(lái)沒(méi)有觀察到的射線，它具有特別強(qiáng)的穿透力。倫琴用這種射線拍攝了照片，顯示出手的骨骼結(jié)構(gòu)。X射線的發(fā)現(xiàn)

勞厄發(fā)現(xiàn)X射線衍射有兩個(gè)重大意義。它表明了Ｘ射線是一種波，對(duì)X射線的認(rèn)識(shí)邁出了關(guān)鍵的一步。另一方面，這一發(fā)現(xiàn)在第二個(gè)領(lǐng)域結(jié)出了更為豐碩的成果，第一次對(duì)晶體的空間點(diǎn)陣假說(shuō)作出了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，使晶體物理學(xué)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。布拉格父子以更簡(jiǎn)潔的方式，清楚地解釋了X射線晶體衍射的形成，并提出著名的布拉格公式：2dsinθ=nλ。這一結(jié)果不僅證明了小布拉格的解釋的正確性，更重要的是證明了能夠用X射線來(lái)獲取關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)的信息。勞厄布拉格父子原理實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用原理

X射線是原子內(nèi)層電子在高速運(yùn)動(dòng)電子的轟擊下躍遷而產(chǎn)生的光輻射，主要有連續(xù)X射線和特征X射線兩種。晶體可被用作X光的光柵，這些很大數(shù)目的粒子（原子、離子或分子）所產(chǎn)生的相干散射將會(huì)發(fā)生光的干涉作用，從而使得散射的X射線的強(qiáng)度增強(qiáng)或減弱。由于大量粒子散射波的疊加，互相干涉而產(chǎn)生最大強(qiáng)度的光束稱為X射線的衍射線。

應(yīng)用已知波長(zhǎng)的X射線來(lái)測(cè)量θ角，從而計(jì)算出晶面間距d，這是用于X射線結(jié)構(gòu)分析；另一個(gè)是應(yīng)用已知d的晶體來(lái)測(cè)量θ角，從而計(jì)算出特征X射線的波長(zhǎng)，進(jìn)而可在已有資料查出試樣中所含的元素。滿足衍射條件，可應(yīng)用布拉格公式：2dsinθ=nλ多晶衍射實(shí)驗(yàn)方法平板照相法德拜相機(jī)法多晶衍射儀法平板照相法

樣品要求：制成長(zhǎng)約10mm，寬約為2~3mm，厚約0.5~1mm的細(xì)窄片條。板材需用刀片片切式樣。

分析：從底片中分析試樣有無(wú)結(jié)晶，晶粒是否擇優(yōu)取向，取向程度等進(jìn)行定性判斷。薄膜可減制，不夠厚時(shí)，將幾層疊粘在一起，各層保持拉伸方向一致。纖維制樣則要纏繞在適當(dāng)大小的框子上，或?qū)⒁皇叫欣w維直接粘固在框子上，既不能綁松，又要盡量減少?gòu)埩Α５掳菡障喾悠芬螅褐瞥杉?xì)絲狀，長(zhǎng)約10-15mm，徑向尺寸0.5-1mm。測(cè)試樣品可隨樣品軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以增加晶面族產(chǎn)生衍射的幾率。對(duì)高聚物試樣，有時(shí)制成細(xì)窄片條