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XRD测试攻略✨样品制备+扫描方式+参数选型

🔍一、各类样品制备要求
1️⃣粉末样品(最常用)
常规测试磨至320目(约40μm),结构精修需磨至10μm左右。粒度太粗会导致衍射强度低、峰形差;小于100nm易出现峰宽化。取1-2g粉末填入样品架、表面刮平即可。微量样品可粘在无衍射胶带或石蜡糊中测试。
2️⃣块体样品
需打磨平整,平整面积≥10×10mm,厚度≤2mm。金属测微观应力、残余奥氏体需抛光处理,消除表面应变层;焊缝、断口样品需保证表面平整,提前确认样品元素,规避择优取向导致的衍射数据异常。
3️⃣薄膜样品
适配20nm以上厚薄膜,要求样品面积大、表面平整、粗糙度低,避免X射线穿透薄膜影响测试结果。
⚠️通用提醒:提前核查样品是否易燃、易潮、有毒、易挥发,保护仪器!
📌二、4种XRD测试类型区别
✅常规XRD:扫描角度5°-90°,满足日常物相鉴定,性价比最高
✅HRXRD高分辨XRD:精度拉满,可观测普通XRD看不到的峰劈裂,准直度高、色散小,适合高精度结构分析
✅小角XRD:扫描角度5°以内,适配分子筛等小角度有特征峰的材料
✅GIXRD掠射XRD:入射角<1°,专攻薄膜、表面涂层样品,规避基底信号干扰,可测不同深度表层结构
⚙️三、核心扫描方式&参数选择
三种扫描模式
▪️2θ扫描:基础物相分析,通过峰位判定材料组分
▪️ω扫描(摇摆曲线):测试晶面角发散度,分析晶体取向质量
▪️φ扫描:检测样品面内排布、对称性及孪晶缺陷
扫描模式选型
▪️连续扫描:效率高、速度快,适合常规物相批量测试
▪️步进扫描:精度更高,适合精细峰形分析、结构精修
步长参考:定性分析0.02°;精细测试0.005-0.01°,最优步长为衍射峰半高宽1/5-1/10
💡四、狭缝&阳极靶选型技巧
1️⃣狭缝选择
大狭缝=高强度、低分辨率;小狭缝=高分辨率、低强度。常规DS、SS狭缝统一1°,低角度峰多选用1/2°,常规接收狭缝RS用0.3mm。
2️⃣阳极靶选型
核心原则:避免样品产生荧光背底!Cu靶通用;Co、Fe靶适配铁基材料;Mo靶适合金属箔、奥氏体定量分析。