摘 要： X射线衍射方法凭借无害、快捷和精度高等优点，现已在材料结构和成分分析中得到广泛的应用。本文主要研究了X射线衍射的基本原理及其在材料分析中的应用，如物相分析，残余应力，结晶度，微晶尺寸，晶体取向和点阵参数测定。77416

毕业论文关键词：X射线衍射, 材料分析, 应用

Abstract: X-ray diffraction (XRD) method has been widely used in structure and composition analysis of material, with resort to its harmless, rapid and high precision and so on。 In this paper, the basic principle and applications in the analysis of material of X-ray diffraction, such as phase analysis, residual stress, crystallinity, crystallite size, crystal orientation and lattice parameters determination。

Keywords: X-ray diffraction (XRD), material analysis, application

目  录

1  引言 4

2  理论概述 4

2。1  X射线衍射原理 4

2。2  动力学研究理论 5

3  X 射线衍射在材料分析中的应用 5

3。1  物相分析 5

3。2  结晶度 6

3。3  残余应力分析 6

3。4  微晶尺寸 7

3。5  晶体取向的测定 7

3。6  点阵参数的测定 8

结论 9

参考文献 10

致谢 11

1 引言

在日常生活中，材料各种各样，不同的材料其特性不同，用途也不同。因此，对材料的准确认识对我们的生产生活有着重要意义。而材料的宏观性能是由它们的微观组织、结构和成分所决定的。所以，只要我们能够知道材料的微观特征，就能够对材料有个比较准确和全面的认识。1912年弗里德里希、克尼平和劳厄成功观察到X射线透过硫酸铜晶体后的衍射斑点，开创了X射线晶体学。由于晶体内部的原子、离子或者分子是有规则的周期性排列，当X射线通过晶体时会发生衍射现象。根据衍射光线在空间分布的方位和强度的情况，我们可以得出晶体结构的相关情况。X射线衍射可以进行物相的定性和定量分析，晶体的结晶度测定、残余应力分析、微晶分析、晶体取向测定及点阵参数测定等。文献综述

2理论概述

2。1  X射线衍射原理

X射线是电子跃迁产生的粒子流。我们一般用高速运动的电子束来轰击阳极靶，当电子受到阳极靶的阻碍，动能随之减小，其中一小部分的能量就会以X射线的方式释放，即可产生X射线。由于晶体内部的原子是有规则排列的，且原子间的距离与X射线波长数量级相同。所以，X射线先是在原子处发生散射形成散射波[1]，这些散射波之间的相位有着固定的关系，这样就会在空间里产生干涉现象。使得在一些散射方向上发生波的加强，在另一些方向上会发生相互抵消，因此产生衍射现象。衍射在空间上的分布，就取决于晶体内部的微观结构。这种关系可以用布喇格方程来表示，如图1所示。

图1  X射线在晶体中的衍射示意图

其中的d就是晶面之间的距离，θ为入射线或反射线与反射面的夹角，称为掠射角，2θ为衍射角，λ是X射线的衍射波长，n是整数，称为反射级数。晶面之间两反射光的光程差为，根据相长干涉得亮点的条件即有：