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Jade心法10條,徹底玩轉(zhuǎn)XRD物相鑒定!

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X射線衍射最基本的應(yīng)用就是鑒定物相,其它的應(yīng)用都只有在物相鑒定完成以后才能做,那么物相是怎么鑒定出來的呢?

01

XRD方法只能證明一個(gè)物相的存在,而不能證明一個(gè)物相的不存在

這是因?yàn)?,X射線衍射強(qiáng)度是一個(gè)樣品表面信息的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。當(dāng)一個(gè)物相的含量低于某一下限值(1%-10%左右,不同物相不同)時(shí),XRD方法是不能檢定一個(gè)物相的存在的。

因此,如果你還想問“我的樣品中有0.3%的Zr,為什么在OM,TEM或SEM中可以看到它的存在,為什么用XRD做不出來呢?”這樣的問題,說明你對(duì)XRD還不了解。

02

并不是有了JADE就能一定分析出是什么物相

JADE是一個(gè)PDF卡片的檢索程序,通過給定的條件從PDF卡片庫(kù)中檢索出“基本上符合條件的物相卡片”。但這些卡片可能根本不是你的樣品中存在的物相,因?yàn)橛行┪锵嗖]有相應(yīng)的PDF卡片。

這時(shí)候,JADE就無(wú)能為力了。這時(shí),你最多可以檢索出與實(shí)際物相結(jié)構(gòu)相近的卡片。

03

任何一個(gè)檢索程序都需要一定的“檢索條件”,JADE也不例外。

樣品的衍射圖譜本身就是最基本的檢索條件,但是,光有圖譜是不夠的,已知條件越多,則檢索結(jié)果越準(zhǔn)確。這里說的檢索條件,用得最多的就是“元素”。

JADE有三種選擇。存在,不存在,可能存在。使用JADE的人要真正地理解這三種情況的使用方法。在論壇里,有些人在求助帖中只給出一個(gè)圖譜的數(shù)據(jù),希望人家能幫助分析出準(zhǔn)確的結(jié)果來。說實(shí)在的,人都不是神仙,你不告訴人家任何條件,肯定是不能算出命來的。因此,不附加任何已知條件的圖譜分析很多時(shí)候會(huì)鬧出笑話來。

04

相關(guān)文獻(xiàn)的查閱非常重要

說白了,檢索PDF卡片就是一個(gè)對(duì)指紋的過程。理論上雖然說“世界上沒有任何兩種不同的物相存在相同的衍射圖譜”,不同物相的圖譜總存在差異,但這種差異到底有多大呢?

現(xiàn)在的卡片數(shù)已達(dá)14萬(wàn)種或更多,而且會(huì)越來越多,隨著卡片的增多,相似的卡片也就越來越多,有些卡片僅在點(diǎn)陣常數(shù)上相差那么一點(diǎn)點(diǎn),憑眼睛根本看不出它們?cè)趫D譜上的差異。在相似卡片的取舍上,就不是光憑圖譜的差異就能鑒定出來的。在檢索前先查查相關(guān)文獻(xiàn),是很有必要的。

05

相圖是一定要查的

在合金樣品的物相鑒定中,圖譜與標(biāo)準(zhǔn)PDF卡片上的數(shù)據(jù)往往有差異,甚至于某些相的某些峰根本不會(huì)出現(xiàn)。如果不知道相圖,就只能一陣亂猜了。

在檢索卡片之前,看看相圖,做到心中有數(shù)。實(shí)際上,很多時(shí)候不是按圖譜來檢索卡片,而是,相反地,輸入卡片,查看是不存在某物相。

06

經(jīng)驗(yàn)很重要

有些檢索參數(shù),如FOM,只能做為參考。從對(duì)圖譜的情況來說,當(dāng)然是FOM越小越好,但,有時(shí)偏偏就是要取那種FOM很大,甚至達(dá)到99.99的卡片。這就是經(jīng)驗(yàn),也是以上幾點(diǎn)的綜合運(yùn)用了。

07

同系列對(duì)比檢索

如果同時(shí)做的樣品不止一個(gè),而是一個(gè)系列。這個(gè)系列中的物相在變化。那么對(duì)比它們的圖譜變化情況,就可能看出,哪些峰屬于一個(gè)相,而另一組峰屬于另一個(gè)相。再根據(jù)這些峰的位置來查找物相,也是一種檢索的辦法。

08

考慮實(shí)驗(yàn)條件

有些時(shí)候?qū)嵲诜治霾怀鰜砹?,你可以考慮一下,你的樣品是否有可能氧化、硫化、氯化等變數(shù)。往往就是這些原因,困住了你。把這些元素加入進(jìn)去,也許一鍵敲定了。

09

天然還是人工合成

一般來說,大自然形成的東西(天然礦物)的晶體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,分子式不可能很復(fù)雜,人工合成則是另一碼事,好象越復(fù)雜的東西越體現(xiàn)了水平。因此,如果分析天然礦物,最好不要選那種10個(gè)字符以上的分子式作為結(jié)果。

10

反復(fù)地分析

JADE或者其它相似的軟件都存在一個(gè)問題,也許不是它本身的問題。也許某次檢索出來的卡片與下一次檢索出來的卡片會(huì)有不同,也許不同的時(shí)候你考慮的方面不同而使你選擇了不同的卡片。

因此,反復(fù)地分析一個(gè)樣品,你會(huì)得出不同的結(jié)論。經(jīng)過多次反復(fù)地檢索,在多個(gè)結(jié)論中再作取舍,也許就是最真實(shí)的結(jié)果了。說起來,好象沒個(gè)完,還有一些東西也是可以用上的,比如顏色。如果檢索出來的某個(gè)物相的顏色同實(shí)際樣品的顏色相去甚遠(yuǎn),則肯定不是準(zhǔn)確的結(jié)果。

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