1
Diffrac AT qualitative program editor V3.20
Measurement range edition menu
Range label, 1 Delay to start,0.0 s
Step drive, Normal,coupled Step mode, Step scan
Step Time, 1.0 s Range time, 52 mn 1 s
Step size, 0.020
2 theta Sample
Start position 20.000 10.000L
Stop position 80.000 40.000
Divergence slit,xxxxx? Antiscatter slit,xxxxx? Detector slit, OUT
Oscillation,Amplitude,Speed:
Rotation, None
Temperature, Room Slewing speed, xx.xx C/s
Next range, Iteration, none Nesting:
Tube current, 50 mA Tube voltage, 35 kV
Meas,channel, 1 Detector voltage, 850 V Amplifier, 2
Base level, 0.800 V Upper level,2.300 V Adjustment,Automatic
x scale, 0.00?/cm y scale, 1000,Cps/cm
A label is required if the range is referenced elsewhere in the program
�
2009-11-10 物相定量分析 2
X射线物相分析
4
X
射
线
物
相
分
析
?利用 X射线衍射的方法对试样中由
各种元素形成的具有确定结构的化
合物（物相），进行定性和定量分
析。
? X射线物相分析给出的结果，不是
试样的化学成分，而是由各种元素
组成 的具有固定结构的物相。
5
定
性
相
分
析
? 1,基本原理
? 2,PDF卡片
? 3,PDF卡片索引
? 4,分析方法
? 5.计算机自动检索
6
基
本
原
理
?任何一种结晶物质都具有特定的晶体
结构，在一定波长的 X射线照射下，
每种晶体物质都给出自己特有的衍射
花样。每一种晶体物质和它的衍射花
样都是一一对应的。多相试样的衍射
花样是由它和所含物质的衍射花样机
械叠加而成。
?定性相分析的判据。
7
定
性
相
分
析
的
判
据
? 通常用 d（晶面
间距表征衍射线
位置）和 I（衍射
线相对强度）的
数据代表衍射花
样。用 d-I数据作
为定性相分析的
基本判据。
? 定性相分析方法
是将由试样测得
的 d-I数据组与已
知结构物质的标
准 d-I数据组
（ PDF卡片） 进
行对比，以鉴定
出试样中存在的
物相。
8
PD
F
卡
片
? 1,PDF卡片简介 ；
? 2,PDF试样图 ；
? 3,PDF试样结构图 ；
? 4,PDF卡片内容 。
9
PD
F
卡
片
简
介
? J.D.Hanawalt等人于 1938年首先发起，以 d-I
数据组代替衍射花样，制备衍射数据卡片
的工作。
? 1942年“美国材料试验协会（ ASTM）”
出版约 1300张衍射数据卡片（ ASTM卡
片）。
? 1969年成立了“粉末衍射标准联合委员
会”，由它负责编辑和出版粉末衍射卡片，
称为 PDF卡片。
? 现在由 ICDD(International Center for
Diffraction Data),
PDF-1,d,I
PDF-2,card
PDF-3,pattern
10
PD
F
卡
片
的
内
容
（
1
）
?（ 1） 1a,1b,1c,三个位置上的数据
是衍射花样中前反射区（ 2 θ <90° ）
中三条最强衍射线对应的面间距,1d
位置上的数据是最大面间距。
?（ 2） 2a,2b,2c,2d,分别为上述各
衍射线的相对强度，其中最强线的强
度为 100.
11
PD
F
卡
片
的
内
容
（
2
）
?（ 3）实验条件,Rad.— 辐射种类
（如 Cu Kα);λ— 波长； Filter— 滤波片；
Dia.— 相机直径； Cut off— 相机或测
角仪能测得的最大面间距； Coll— 光
阑尺寸； I/I1— 衍射强度的测量方法；
d corr.abs.?— 所测值是否经过吸收校
正； Ref— 参考资料
12
PD
F
卡
片
的
内
容
（
3
）
? (4)晶体学数据,Sys.— 晶系； S.G—
空间群 ;a0,b0,c0,α,β,γ— 晶胞
参数； A= a0/b0, C= c0 / b0 ； Z— 晶
胞中原子或分子的数目； Ref— 参
考资料。
? (5)光学性质,εα,nωβ,εγ— 折射
率； Sign— 光性正负； 2V— 光轴夹
角； D— 密度； mp— 熔点； Color—
颜色； Ref— 参考资料。
13
PD
F
卡
片
的
内
容
（
4
）
? (6)试样来源，制备方法；化学分析，
有时亦注明升华点（ S.P.），分解温
度（ D.T.），转变点（ T.P.），摄照
温度等。
14
PD
F
卡
片
的
内
容
（
5
）
? (7)物相的化学式和名称。 在化学式
之后常有一个数字和大写英文字母的
组合说明。数字表示单胞中的原子数；
英文字母表示布拉菲点阵类型,C—
简单立方； B— 体心立方； F— 面心立
方； T— 简单正方； U— 体心正方；
R— 简单菱方； H— 简单六方； O简单
斜方； Q— 底心斜方； S— 面心斜方；
M— 简单单斜； N— 底心单斜； Z— 简
单三斜。
15
PD
F
卡
片
的
内
容
（
6
）
?（ 8）矿物学名称。右上角的符号标
记表示：＊ — 数据高度可靠； i— 已指
标化和估计强度，但可靠性不如前者；
O— 可靠性较差； C— 衍射数据来自
理论计算。
?（ 9）晶面间距，相对强度和干涉指
数。
?（ 10）卡片的顺序号。
16
PD
F
卡
片
索
引
? PDF卡片索引是一种能帮助实验者从
数万张卡片中迅速查到所需要的 PDF
卡片的工具书。由 JCPDS编辑出版手
册有：
? Hanawalt无机物检索手册 ；
?有机相检索手册；
?无机相字母索引 ；
? Fink无机索引；
?矿物检索手册等品种。
17
Ha
na
wa
lt
无
机
相
数
值
索
引
?索引的编排方法是：每个相作为一个
条目，在索引中占一横行。每个条目
中的内容包括：
?衍射花样中八条强线的面间距和相对
强度，按相对强度递减顺序列在前面，
随后，依次排列着，化学式，卡片编
号，参比强度（ I/I）。
?索引说明：
18
Ha
na
wa
lt
索
引
说
明
（
一
）
? 每个条目中，衍射线的相对强度分为 10个
等级，最强线为 100用 × 表示，其余者均
以小 10倍的数字表示，写在面间距 d值的
右下角处。参比强度 I/I是被测相与刚玉按
11重量配比时，被测相最强线峰高与刚玉
最强线峰高之比。
19
Ha
na
wa
lt
索
引
说
明
（
二
）
? 整个手册将面间距 d值，从大于 10.00到
1.0A分成 45组（ 1982年版本）。每组的 d
值连同它的误差标写在每页的顶部。每
个条目由第一处面间距 d1值决定它应属
于哪一组。每组内按 d2值递减顺序编排
条目，对 d2值相同的条目，则按 d1值递减
顺序编排。不同的 d值对应误差：
20
Ha
na
wa
lt
索
引
说
明
（
三
）
? 1980年版本编排规则为：
?（ 1）对 I3/I2≤0.75的相，以 d1d2的编排
顺序出现一次；
?（ 2）对 I3/I2>0.75和 I2/I1<0.75的相，以
d1d2和 d1d3的编排顺序出现二次；
?（ 3）对 I3/I2>0.75和 I2/I1≥0.75的相，以
d1d2,d1d3和 d2d3的编排顺序出现三次。
21
Ha
na
wa
lt
索
引
说
明
（
四
）
? 1982年版本又作了进一步改进，它的
编排规则为：
?（ 1）所有的相最少都以的编排顺序
出现一次；
?（ 2）对 I2/I1＞ 0.75和 I3/I1 ≤0.75的相，
以 d1d2和 d1d3的编排顺序出现二次；
?（ 3）对 I3/I1 ＞ 0.75和 I4 /I1 ≤0.75的相，
以 d1d2,d2d1 和 d3 d1的编排顺序出现三
次；
?（ 4）对 I4/I1 ＞ 0.75的相，以 d1d2,d2d1,
d3 d1和 d4 d1的编排顺序出现四次；
22
无
机
相
字
母
索
引
?这种索引是按照物相英文名称的第一
个字母为顺序编排条目。每个条目占
一横行。物相的英文名称写在最前面，
其后，依次排列着化学式，三强线的
d值和相对强度，卡片编号，最后是
参比强度（ I/Ic）。
23
分
析
方
法
?定性相分析一般要经过以下步骤：
?（ 1）获得衍射花样：可以用德拜照
相法，透射聚焦照相法和衍射仪法。
?（ 2）计算南间距 d值和测定相对强度
I/I1值（ I1为最强线的强度）：定性相
分析以 2 θ <90° 的衍射线为主要依据。
?（ 3）检索 PDF卡片：人工检索或计
算机检索。
?（ 4）最后判定：判定唯一准确的
PDF卡片。
24
计
算
机
自
动
检
索
? 计算机自动检索主要由建立数据
文件库和检索匹配两部分组成。
? 1,建立检索匹配
? 2,数据文件库
25
26
物
相
定
量
分
析
? SYC
28
简
介
?概述
?基本原理
?物相定量分析 方法
?分析实例
29
1
、
概
述
? 1 概述
1936 年，矿粉中石英含量的 X射线定量分析，
1945年，弗里德曼发明衍射仪后,48年由亚
力山大完成内标法；科恩等：直接比较法
1974年,F.H.Chung K值法，基体清洗法，绝
热法，无标样法
30
2
、
基
本
原
理
j
n
j
j
M
H K Lj
w
ePFV
Vcm
e
R
I
I
?
?
?
?
?
??????
1
2
2
2
2
2
0
3
42
4
0
2
1
c o ss in
)2( c o s11
32
??
???
?
?
?
Vj为 j相参加衍射的体积,C,Kj分别代表与待测
量无关的物理量强度因子。
?2
j
jj
VCKI ?
31
含量通常用体积百分数 vj或重量百分
数 wj，单位体积内 Vj与 vj,wj之间的关
系，
?
?
V
VwV
V
Vv jj
jj
j
j ???,
j
j
j
w
v
?
?
?
)(
1 m
n
j jm
w ????? ?
?
??
jm
n
j j
j
jj w
v
CKI
)(2
1
?? ?
?
?
jm
n
j jj
j
jj w
w
CKI
)(2
1
?? ?
?
?
32
3
、
方
法
物相定量分析的具体方法有,
?单线条法
?外标法
?内标法
? K值法和绝热法
?直接比较法
?联立方程法
?外标法
34
内
标
法
? 是在被测的粉末样品中加入一种恒定
的标准物质制成复合试样。
标样：常用 Al2O3,SiO2,最好 NiO
被测试样含 n相，测 A相，掺内标物质 S
被测样 wA,,复合样 w’A,S在复合样 wS,
wA = w’A /(1- wS)
jm
n
j
jS
S
SS
jm
n
j
jA
A
AA
w
w
CKI
w
w
CKI
)(2
)(2
1
1
1
1
'
??
??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
35
内
标
法
A
S
A
A
SAS
SSA
S
A
A
S
S
A
S
A
wK
I
I
w
wK
wK
w
w
K
K
I
I
??
?
?
??
?
?
?
? )1('
36
K
值
法
（
基
体
冲
洗
法
）
?在待测样中加入一种标准物质 I测 /I标
→ W测
? K值法是在内标法的基础上发展起来
的, 主要差别在于对比例常数 K值的
处理上不同 。
?
?1,基本计算公式
设待测试样中含有几个相, 要测 j相的含量, 含量为 Wj，
掺入的内标物质为 S,加入量为 Ws,复合样中,
只与两相的密度和衍射角有关, 与相的含量无关,
是一个常数, 要求 得先求 —— 参比强度值 。
s
j
j W
WW
??? 1
jm
n
j jj
j
jj W
W
CKI
）（ ?? ??
?
?
? 1
1
2 jmn
j js
s
ss w
wCKI
)(2 1
1
?? ??
?
?
s
jj
s
s
j
j
s
s
j
s
j
W
W
K
W
W
K
K
I
I ?
?
?
???
?
?
jsK
jsKjW?
jsK
38
39
K
值
法
?2 实验步骤
（ 1） 测定 值 。 制备 Wj∶ Ws=1∶ 1的两相混合
样 。
（ Ij,Is各选一个或 2个合适的衍射峰 ）
（ 2） 制备待测相的复合样：掺入与 相同的
内标物质, 含量可不同 。
（ 3） 测量复合样 。 精确测量 Ij,Is,所选峰及
条件与 同 。
（ 4） 通过 求待测相含量 。 求得j
sK
s
jj
s I
IK ?
jsK
jsK
s
j
jj W
WwW
?
????
1
jsK
40
?3,测算实例
试样：由莫莱石 （ M）, 石英 （ Q） 和方解石
（ C） 三个相组成
内标物质：刚玉 （ A）, 向待测试样中的参入
量为 Ws=0.69
各待测相的
复合样中各峰的强度,IM（ 120+210） =922，
IC（ 101） =6660，
IA（ 113） =4829
jsK
16.9,08.8,47.2 ??? CAQAMA KKK
8 6 0 4)10( 11 ??QI
41
计算公式：
计算结果：
)1(
,
s
j
jj
ss
j
j W
W
W
K
Ws
I
I
W
?
?
????
%3.1769.01 0 5 3 3 4.0,0 5 3 3 4.047.2 69.04 8 9 29 2 2 ??????? MM WW
%10.49,1 5 2 1 5.0 ????? QQ WW
%6.33,1 0 3 8 9.0 ????? CC WW
42
绝
热
法
?绝热法，就是在定量相分析时不与系
统以外发生关系。用试样中的某一个
相作标准物质。
?特点：（ 1）不需要向试样中掺入内
标物质，减少实测工作麻烦；（ 2）
既适用于粉末试样，也适用于整体试
样 ；（ 3）不能测定含未知相的多相
混合试样。
43
此法不需向待测试样中掺入内标物质, 是以两相的
衍射强度比为基础, 强度参此量通过理论计算 。 适用
于淬火钢中残余奥氏体的测定和其它种同类异型转变
。
1,基本计算公式
如待测试样中含有 n个相, 它的体积分数为 Vj,各相
含量的总和等于 1
（ 6）
可写出 n个强度方程
1
1
??
?
n
i
iV
nmi
mW
V
CKI
i
n
i
i
i
ii,,,,2,1
)(2
1
????
?
?
??
直
接
对
比
法
?
44
用其中的某一个方程去除其余方程可得 n-
1个方程
（ 7）
或 （ 8）
代入 （ 7）
m
i
m
m
i
i
m
i
m
i
m
i V
K
K
I
IV
V
V
K
K
I
I ????? 或
??
??
?????
n
i i
i
m
m
n
i
m
i
m
m
i
K
IVm
I
KV
K
K
I
I
11
1
?
?
?
n
i i
i
m
m
m K
I
K
IV
1
?
?
?
?
?? n
i i
i
i
i
n
i i
i
i
i
i
K
I
K
I
K
I
K
I
V
1
1
45
将实验得到的 Ii和计算得到的 Ki代入 （ 8）
求得 Vi,利用 求得 Wj?? /
jij VW ?
在淬火钢中，只含与体积相（ α相）和奥氏体
相（ γ相），且, 简化
（ 9）
若有碳化物相，这时
（ 10）
1?? ?? VV
????
??
?
??
?
?
? KIKI
KI
K
I
K
I
K
I
V
r
?
?
?
?
)(
1??? CVVV ??
)(
C
C
r K
I
K
I
K
I
K
I
V
??
?
?
??
?
?
?
46
2．实验步骤
（ 1） Ki因子的计算
a,单胞体积：求关时常数求 V0,Vr（面心立方） =a3
b,结构因子的计算,f查表）
c,多重性因子 P，奥氏体 200为 6
d,角因子
e,温度因子, M由德祥温度计算，有表可查
（ 2）衍射峰的积分强度测量
a．衍射峰对的选择 （邻近、强度接近）
b．辐射的选择：消除荧光，提高峰背比
Cu+单色器，或 Co靶,Fe靶
c．测量参数：步进扫描，扫描速度为 0.25/min
（ 3）残余实氏体含量的计算
将计算的 和测量的 代入
222 4,16 fffF r ?? ??
??
?
c o ss i n
c o s1
2
22?
Me 2?
CKKK,,??
CIII,,??
47
3．测算实例
试样 GCr15钢样,1050℃ 油淬
测试条件,Co,Kα辐射； 40KV,30mA,Fe
滤波,0.25/min
测量结果：两相 (211)α峰强度为 45924，
(311)r为 14797
Ki值的计算：
M
H K L ePFVK
2
2
2
22
2
0 c o ss i n
c o s11 ???
??
?
?
7107 6 6.3
8 9 1.073.2240.3 6 12.1 7 8 7
??
?????
含量计算：
%8.24
10766.314797
10679.3459241
1
7
7 ?
??
???
??V
48
4
、
应
注
意
问
题
1,探测极限
2,足够的尽累积计算
3,试样制备，过筛、粒度，取向
Diffrac AT qualitative program editor V3.20
Measurement range edition menu
Range label, 1 Delay to start,0.0 s
Step drive, Normal,coupled Step mode, Step scan
Step Time, 1.0 s Range time, 52 mn 1 s
Step size, 0.020
2 theta Sample
Start position 20.000 10.000L
Stop position 80.000 40.000
Divergence slit,xxxxx? Antiscatter slit,xxxxx? Detector slit, OUT
Oscillation,Amplitude,Speed:
Rotation, None
Temperature, Room Slewing speed, xx.xx C/s
Next range, Iteration, none Nesting:
Tube current, 50 mA Tube voltage, 35 kV
Meas,channel, 1 Detector voltage, 850 V Amplifier, 2
Base level, 0.800 V Upper level,2.300 V Adjustment,Automatic
x scale, 0.00?/cm y scale, 1000,Cps/cm
A label is required if the range is referenced elsewhere in the program
�
2009-11-10 物相定量分析 2
X射线物相分析
4
X
射
线
物
相
分
析
?利用 X射线衍射的方法对试样中由
各种元素形成的具有确定结构的化
合物（物相），进行定性和定量分
析。
? X射线物相分析给出的结果，不是
试样的化学成分，而是由各种元素
组成 的具有固定结构的物相。
5
定
性
相
分
析
? 1,基本原理
? 2,PDF卡片
? 3,PDF卡片索引
? 4,分析方法
? 5.计算机自动检索
6
基
本
原
理
?任何一种结晶物质都具有特定的晶体
结构，在一定波长的 X射线照射下，
每种晶体物质都给出自己特有的衍射
花样。每一种晶体物质和它的衍射花
样都是一一对应的。多相试样的衍射
花样是由它和所含物质的衍射花样机
械叠加而成。
?定性相分析的判据。
7
定
性
相
分
析
的
判
据
? 通常用 d（晶面
间距表征衍射线
位置）和 I（衍射
线相对强度）的
数据代表衍射花
样。用 d-I数据作
为定性相分析的
基本判据。
? 定性相分析方法
是将由试样测得
的 d-I数据组与已
知结构物质的标
准 d-I数据组
（ PDF卡片） 进
行对比，以鉴定
出试样中存在的
物相。
8
PD
F
卡
片
? 1,PDF卡片简介 ；
? 2,PDF试样图 ；
? 3,PDF试样结构图 ；
? 4,PDF卡片内容 。
9
PD
F
卡
片
简
介
? J.D.Hanawalt等人于 1938年首先发起，以 d-I
数据组代替衍射花样，制备衍射数据卡片
的工作。
? 1942年“美国材料试验协会（ ASTM）”
出版约 1300张衍射数据卡片（ ASTM卡
片）。
? 1969年成立了“粉末衍射标准联合委员
会”，由它负责编辑和出版粉末衍射卡片，
称为 PDF卡片。
? 现在由 ICDD(International Center for
Diffraction Data),
PDF-1,d,I
PDF-2,card
PDF-3,pattern
10
PD
F
卡
片
的
内
容
（
1
）
?（ 1） 1a,1b,1c,三个位置上的数据
是衍射花样中前反射区（ 2 θ <90° ）
中三条最强衍射线对应的面间距,1d
位置上的数据是最大面间距。
?（ 2） 2a,2b,2c,2d,分别为上述各
衍射线的相对强度，其中最强线的强
度为 100.
11
PD
F
卡
片
的
内
容
（
2
）
?（ 3）实验条件,Rad.— 辐射种类
（如 Cu Kα);λ— 波长； Filter— 滤波片；
Dia.— 相机直径； Cut off— 相机或测
角仪能测得的最大面间距； Coll— 光
阑尺寸； I/I1— 衍射强度的测量方法；
d corr.abs.?— 所测值是否经过吸收校
正； Ref— 参考资料
12
PD
F
卡
片
的
内
容
（
3
）
? (4)晶体学数据,Sys.— 晶系； S.G—
空间群 ;a0,b0,c0,α,β,γ— 晶胞
参数； A= a0/b0, C= c0 / b0 ； Z— 晶
胞中原子或分子的数目； Ref— 参
考资料。
? (5)光学性质,εα,nωβ,εγ— 折射
率； Sign— 光性正负； 2V— 光轴夹
角； D— 密度； mp— 熔点； Color—
颜色； Ref— 参考资料。
13
PD
F
卡
片
的
内
容
（
4
）
? (6)试样来源，制备方法；化学分析，
有时亦注明升华点（ S.P.），分解温
度（ D.T.），转变点（ T.P.），摄照
温度等。
14
PD
F
卡
片
的
内
容
（
5
）
? (7)物相的化学式和名称。 在化学式
之后常有一个数字和大写英文字母的
组合说明。数字表示单胞中的原子数；
英文字母表示布拉菲点阵类型,C—
简单立方； B— 体心立方； F— 面心立
方； T— 简单正方； U— 体心正方；
R— 简单菱方； H— 简单六方； O简单
斜方； Q— 底心斜方； S— 面心斜方；
M— 简单单斜； N— 底心单斜； Z— 简
单三斜。
15
PD
F
卡
片
的
内
容
（
6
）
?（ 8）矿物学名称。右上角的符号标
记表示：＊ — 数据高度可靠； i— 已指
标化和估计强度，但可靠性不如前者；
O— 可靠性较差； C— 衍射数据来自
理论计算。
?（ 9）晶面间距，相对强度和干涉指
数。
?（ 10）卡片的顺序号。
16
PD
F
卡
片
索
引
? PDF卡片索引是一种能帮助实验者从
数万张卡片中迅速查到所需要的 PDF
卡片的工具书。由 JCPDS编辑出版手
册有：
? Hanawalt无机物检索手册 ；
?有机相检索手册；
?无机相字母索引 ；
? Fink无机索引；
?矿物检索手册等品种。
17
Ha
na
wa
lt
无
机
相
数
值
索
引
?索引的编排方法是：每个相作为一个
条目，在索引中占一横行。每个条目
中的内容包括：
?衍射花样中八条强线的面间距和相对
强度，按相对强度递减顺序列在前面，
随后，依次排列着，化学式，卡片编
号，参比强度（ I/I）。
?索引说明：
18
Ha
na
wa
lt
索
引
说
明
（
一
）
? 每个条目中，衍射线的相对强度分为 10个
等级，最强线为 100用 × 表示，其余者均
以小 10倍的数字表示，写在面间距 d值的
右下角处。参比强度 I/I是被测相与刚玉按
11重量配比时，被测相最强线峰高与刚玉
最强线峰高之比。
19
Ha
na
wa
lt
索
引
说
明
（
二
）
? 整个手册将面间距 d值，从大于 10.00到
1.0A分成 45组（ 1982年版本）。每组的 d
值连同它的误差标写在每页的顶部。每
个条目由第一处面间距 d1值决定它应属
于哪一组。每组内按 d2值递减顺序编排
条目，对 d2值相同的条目，则按 d1值递减
顺序编排。不同的 d值对应误差：
20
Ha
na
wa
lt
索
引
说
明
（
三
）
? 1980年版本编排规则为：
?（ 1）对 I3/I2≤0.75的相，以 d1d2的编排
顺序出现一次；
?（ 2）对 I3/I2>0.75和 I2/I1<0.75的相，以
d1d2和 d1d3的编排顺序出现二次；
?（ 3）对 I3/I2>0.75和 I2/I1≥0.75的相，以
d1d2,d1d3和 d2d3的编排顺序出现三次。
21
Ha
na
wa
lt
索
引
说
明
（
四
）
? 1982年版本又作了进一步改进，它的
编排规则为：
?（ 1）所有的相最少都以的编排顺序
出现一次；
?（ 2）对 I2/I1＞ 0.75和 I3/I1 ≤0.75的相，
以 d1d2和 d1d3的编排顺序出现二次；
?（ 3）对 I3/I1 ＞ 0.75和 I4 /I1 ≤0.75的相，
以 d1d2,d2d1 和 d3 d1的编排顺序出现三
次；
?（ 4）对 I4/I1 ＞ 0.75的相，以 d1d2,d2d1,
d3 d1和 d4 d1的编排顺序出现四次；
22
无
机
相
字
母
索
引
?这种索引是按照物相英文名称的第一
个字母为顺序编排条目。每个条目占
一横行。物相的英文名称写在最前面，
其后，依次排列着化学式，三强线的
d值和相对强度，卡片编号，最后是
参比强度（ I/Ic）。
23
分
析
方
法
?定性相分析一般要经过以下步骤：
?（ 1）获得衍射花样：可以用德拜照
相法，透射聚焦照相法和衍射仪法。
?（ 2）计算南间距 d值和测定相对强度
I/I1值（ I1为最强线的强度）：定性相
分析以 2 θ <90° 的衍射线为主要依据。
?（ 3）检索 PDF卡片：人工检索或计
算机检索。
?（ 4）最后判定：判定唯一准确的
PDF卡片。
24
计
算
机
自
动
检
索
? 计算机自动检索主要由建立数据
文件库和检索匹配两部分组成。
? 1,建立检索匹配
? 2,数据文件库
25
26
物
相
定
量
分
析
? SYC
28
简
介
?概述
?基本原理
?物相定量分析 方法
?分析实例
29
1
、
概
述
? 1 概述
1936 年，矿粉中石英含量的 X射线定量分析，
1945年，弗里德曼发明衍射仪后,48年由亚
力山大完成内标法；科恩等：直接比较法
1974年,F.H.Chung K值法，基体清洗法，绝
热法，无标样法
30
2
、
基
本
原
理
j
n
j
j
M
H K Lj
w
ePFV
Vcm
e
R
I
I
?
?
?
?
?
??????
1
2
2
2
2
2
0
3
42
4
0
2
1
c o ss in
)2( c o s11
32
??
???
?
?
?
Vj为 j相参加衍射的体积,C,Kj分别代表与待测
量无关的物理量强度因子。
?2
j
jj
VCKI ?
31
含量通常用体积百分数 vj或重量百分
数 wj，单位体积内 Vj与 vj,wj之间的关
系，
?
?
V
VwV
V
Vv jj
jj
j
j ???,
j
j
j
w
v
?
?
?
)(
1 m
n
j jm
w ????? ?
?
??
jm
n
j j
j
jj w
v
CKI
)(2
1
?? ?
?
?
jm
n
j jj
j
jj w
w
CKI
)(2
1
?? ?
?
?
32
3
、
方
法
物相定量分析的具体方法有,
?单线条法
?外标法
?内标法
? K值法和绝热法
?直接比较法
?联立方程法
?外标法
34
内
标
法
? 是在被测的粉末样品中加入一种恒定
的标准物质制成复合试样。
标样：常用 Al2O3,SiO2,最好 NiO
被测试样含 n相，测 A相，掺内标物质 S
被测样 wA,,复合样 w’A,S在复合样 wS,
wA = w’A /(1- wS)
jm
n
j
jS
S
SS
jm
n
j
jA
A
AA
w
w
CKI
w
w
CKI
)(2
)(2
1
1
1
1
'
??
??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
35
内
标
法
A
S
A
A
SAS
SSA
S
A
A
S
S
A
S
A
wK
I
I
w
wK
wK
w
w
K
K
I
I
??
?
?
??
?
?
?
? )1('
36
K
值
法
（
基
体
冲
洗
法
）
?在待测样中加入一种标准物质 I测 /I标
→ W测
? K值法是在内标法的基础上发展起来
的, 主要差别在于对比例常数 K值的
处理上不同 。
?
?1,基本计算公式
设待测试样中含有几个相, 要测 j相的含量, 含量为 Wj，
掺入的内标物质为 S,加入量为 Ws,复合样中,
只与两相的密度和衍射角有关, 与相的含量无关,
是一个常数, 要求 得先求 —— 参比强度值 。
s
j
j W
WW
??? 1
jm
n
j jj
j
jj W
W
CKI
）（ ?? ??
?
?
? 1
1
2 jmn
j js
s
ss w
wCKI
)(2 1
1
?? ??
?
?
s
jj
s
s
j
j
s
s
j
s
j
W
W
K
W
W
K
K
I
I ?
?
?
???
?
?
jsK
jsKjW?
jsK
38
39
K
值
法
?2 实验步骤
（ 1） 测定 值 。 制备 Wj∶ Ws=1∶ 1的两相混合
样 。
（ Ij,Is各选一个或 2个合适的衍射峰 ）
（ 2） 制备待测相的复合样：掺入与 相同的
内标物质, 含量可不同 。
（ 3） 测量复合样 。 精确测量 Ij,Is,所选峰及
条件与 同 。
（ 4） 通过 求待测相含量 。 求得j
sK
s
jj
s I
IK ?
jsK
jsK
s
j
jj W
WwW
?
????
1
jsK
40
?3,测算实例
试样：由莫莱石 （ M）, 石英 （ Q） 和方解石
（ C） 三个相组成
内标物质：刚玉 （ A）, 向待测试样中的参入
量为 Ws=0.69
各待测相的
复合样中各峰的强度,IM（ 120+210） =922，
IC（ 101） =6660，
IA（ 113） =4829
jsK
16.9,08.8,47.2 ??? CAQAMA KKK
8 6 0 4)10( 11 ??QI
41
计算公式：
计算结果：
)1(
,
s
j
jj
ss
j
j W
W
W
K
Ws
I
I
W
?
?
????
%3.1769.01 0 5 3 3 4.0,0 5 3 3 4.047.2 69.04 8 9 29 2 2 ??????? MM WW
%10.49,1 5 2 1 5.0 ????? QQ WW
%6.33,1 0 3 8 9.0 ????? CC WW
42
绝
热
法
?绝热法，就是在定量相分析时不与系
统以外发生关系。用试样中的某一个
相作标准物质。
?特点：（ 1）不需要向试样中掺入内
标物质，减少实测工作麻烦；（ 2）
既适用于粉末试样，也适用于整体试
样 ；（ 3）不能测定含未知相的多相
混合试样。
43
此法不需向待测试样中掺入内标物质, 是以两相的
衍射强度比为基础, 强度参此量通过理论计算 。 适用
于淬火钢中残余奥氏体的测定和其它种同类异型转变
。
1,基本计算公式
如待测试样中含有 n个相, 它的体积分数为 Vj,各相
含量的总和等于 1
（ 6）
可写出 n个强度方程
1
1
??
?
n
i
iV
nmi
mW
V
CKI
i
n
i
i
i
ii,,,,2,1
)(2
1
????
?
?
??
直
接
对
比
法
?
44
用其中的某一个方程去除其余方程可得 n-
1个方程
（ 7）
或 （ 8）
代入 （ 7）
m
i
m
m
i
i
m
i
m
i
m
i V
K
K
I
IV
V
V
K
K
I
I ????? 或
??
??
?????
n
i i
i
m
m
n
i
m
i
m
m
i
K
IVm
I
KV
K
K
I
I
11
1
?
?
?
n
i i
i
m
m
m K
I
K
IV
1
?
?
?
?
?? n
i i
i
i
i
n
i i
i
i
i
i
K
I
K
I
K
I
K
I
V
1
1
45
将实验得到的 Ii和计算得到的 Ki代入 （ 8）
求得 Vi,利用 求得 Wj?? /
jij VW ?
在淬火钢中，只含与体积相（ α相）和奥氏体
相（ γ相），且, 简化
（ 9）
若有碳化物相，这时
（ 10）
1?? ?? VV
????
??
?
??
?
?
? KIKI
KI
K
I
K
I
K
I
V
r
?
?
?
?
)(
1??? CVVV ??
)(
C
C
r K
I
K
I
K
I
K
I
V
??
?
?
??
?
?
?
46
2．实验步骤
（ 1） Ki因子的计算
a,单胞体积：求关时常数求 V0,Vr（面心立方） =a3
b,结构因子的计算,f查表）
c,多重性因子 P，奥氏体 200为 6
d,角因子
e,温度因子, M由德祥温度计算，有表可查
（ 2）衍射峰的积分强度测量
a．衍射峰对的选择 （邻近、强度接近）
b．辐射的选择：消除荧光，提高峰背比
Cu+单色器，或 Co靶,Fe靶
c．测量参数：步进扫描，扫描速度为 0.25/min
（ 3）残余实氏体含量的计算
将计算的 和测量的 代入
222 4,16 fffF r ?? ??
??
?
c o ss i n
c o s1
2
22?
Me 2?
CKKK,,??
CIII,,??
47
3．测算实例
试样 GCr15钢样,1050℃ 油淬
测试条件,Co,Kα辐射； 40KV,30mA,Fe
滤波,0.25/min
测量结果：两相 (211)α峰强度为 45924，
(311)r为 14797
Ki值的计算：
M
H K L ePFVK
2
2
2
22
2
0 c o ss i n
c o s11 ???
??
?
?
7107 6 6.3
8 9 1.073.2240.3 6 12.1 7 8 7
??
?????
含量计算：
%8.24
10766.314797
10679.3459241
1
7
7 ?
??
???
??V
48
4
、
应
注
意
问
题
1,探测极限
2,足够的尽累积计算
3,试样制备，过筛、粒度，取向
