主题:【已应助】求助:关于三强峰、峰强度及织构问题的分析

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求助各位前辈,我最近对一个Al合金进行了XRD分析,结果如图所示。我的晶粒组织是全等轴晶组织。审稿人认为我的XRD结果反映出合金具有很强的织构,但是EBSD并没有反应出来(根据反极图,织构强度最高为2.0)。我觉得编辑主要针对111峰和200峰,但是我的峰强度和PDF卡片差不多。我知道这种XRD并不能分析织构,但是审稿人问了,希望各位前辈理解。由此,我有以下几个问题,希望能得到各位前辈的解答。

1)PDF卡片里的三强峰是如何确定的?为什么111峰本来就比200高?

2)测试结果里峰的强度大小和卡片相比的变化是由什么决定的?假如111被测峰强于卡片,是不是说明被测样,至少被测面上,这个方向的晶面很多?

3)这种XRD分析方法中峰的强弱能否用于大致判断织构存在与否的一个依据?比如我个人认为,如果200与111峰强度差不多,反倒能说明200织构很强了。
推荐答案:iangie回复于2022/09/19
>我觉得编辑主要针对111峰和200峰,
你是怎么这么觉得的?人家是看到后面两个峰峰强跟PDF不符合。。。

>PDF卡片里的三强峰是如何确定的?为什么111峰本来就比200高?
PDF卡片里的三强峰一般是粉末样品的相对峰强。
衍射峰强是由结构因子决定的,原子在晶格中的位置就决定了各个hkl的相对峰强

>测试结果里峰的强度大小和卡片相比的变化是由什么决定的?
如果晶体结构相同的话,那么主要是织构(择优取向)的原因

>这种XRD分析方法中峰的强弱能否用于大致判断织构存在与否的一个依据?如果200与111峰强度差不多,反倒能说明200织构很强了。


可以, 如果200的相对峰强超过PDF卡片里的相对峰强,则可以说明200晶面主要分布于衍射矢量方向

>峰强度是和量相关的吗?比如111晶向的更多,峰强度就越高?
是,但晶面所占的体积分数只是影响峰强的因素之一

>测试结果的强度(这里用高度指代)又怎么做到和pdf卡片差不多呢?
磨成粉, 没有织构(择优取向),没有位错,就应该差不多了

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酒精过敏
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追加一个问题:峰强度是和量相关的吗?比如111晶向的更多,峰强度就越高?如果是和强度相关的话,测试结果的强度(这里用高度指代)又怎么做到和pdf卡片差不多呢?刚好是因为晶粒取向随机分布引起的吗?感谢各位前辈指导!
iangie
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>我觉得编辑主要针对111峰和200峰,
你是怎么这么觉得的?人家是看到后面两个峰峰强跟PDF不符合。。。

>PDF卡片里的三强峰是如何确定的?为什么111峰本来就比200高?
PDF卡片里的三强峰一般是粉末样品的相对峰强。
衍射峰强是由结构因子决定的,原子在晶格中的位置就决定了各个hkl的相对峰强

>测试结果里峰的强度大小和卡片相比的变化是由什么决定的?
如果晶体结构相同的话,那么主要是织构(择优取向)的原因

>这种XRD分析方法中峰的强弱能否用于大致判断织构存在与否的一个依据?如果200与111峰强度差不多,反倒能说明200织构很强了。


可以, 如果200的相对峰强超过PDF卡片里的相对峰强,则可以说明200晶面主要分布于衍射矢量方向

>峰强度是和量相关的吗?比如111晶向的更多,峰强度就越高?
是,但晶面所占的体积分数只是影响峰强的因素之一

>测试结果的强度(这里用高度指代)又怎么做到和pdf卡片差不多呢?
磨成粉, 没有织构(择优取向),没有位错,就应该差不多了

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2022/9/19 7:42:09 Last edit by iangie
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原文由 iangie(iangie) 发表:
>我觉得编辑主要针对111峰和200峰,
你是怎么这么觉得的?人家是看到后面两个峰峰强跟PDF不符合。。。

>PDF卡片里的三强峰是如何确定的?为什么111峰本来就比200高?
PDF卡片里的三强峰一般是粉末样品的相对峰强。
衍射峰强是由结构因子决定的,原子在晶格中的位置就决定了各个hkl的相对峰强

>测试结果里峰的强度大小和卡片相比的变化是由什么决定的?
如果晶体结构相同的话,那么主要是织构(择优取向)的原因

>这种XRD分析方法中峰的强弱能否用于大致判断织构存在与否的一个依据?如果200与111峰强度差不多,反倒能说明200织构很强了。


可以, 如果200的相对峰强超过PDF卡片里的相对峰强,则可以说明200晶面主要分布于衍射矢量方向

>峰强度是和量相关的吗?比如111晶向的更多,峰强度就越高?
是,但晶面所占的体积分数只是影响峰强的因素之一

>测试结果的强度(这里用高度指代)又怎么做到和pdf卡片差不多呢?
磨成粉, 没有织构(择优取向),没有位错,就应该差不多了
谢谢前辈的分享,感谢!
丘狐
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1)PDF卡片里的三强峰是如何确定的?为什么111峰本来就比200高?
答:决定衍射峰高低的因素抛开不同物相的含量外,对同一个晶体主要取决于五个要素,晶面多重性、结构要素、几何角度、材料吸收、和温度因素,(111)和(200)两者几何角度相近,再忽略材料吸收和不同位置的Al原子温度红移效应,决定两个衍射峰的强度主要依赖于晶面多重性和原子分布,如果没记错的话Al是面心立方结构,(111)和(200)两类晶面上的原子数量不同,原子距离也不同,决定了结构要素的不同,以及晶面多重数量的不同,自然两者的强度不同;当然这种不同主要针对于平行于样品平面的晶粒有无限多,晶粒取向能满足完全随机的情况;当破坏了完全随机,就会影响晶面多重数量,最终影响衍射强度,以你图谱后面三个衍射峰的变化可以看出,距离标准的指纹峰在强度上有一定差距,说明晶面多重性受到了影响(之所以不是结构因素,是因为卡片中体现的标准指纹峰本身就包含了各个晶面的结构因素,不知道你好不好理解),为什么会破坏了多重性因素呢,主要还是单质Al在形核长大过程中晶粒取向受到了影响,无法做到完全随机,这种情况下不应该称为织构,而是晶粒的择优取向;
(2)、(3)的问题,上面好像回答的差不多了,里面的知识需要你慢慢品,加油
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原文由 丘狐(v3137938) 发表:
1)PDF卡片里的三强峰是如何确定的?为什么111峰本来就比200高?
答:决定衍射峰高低的因素抛开不同物相的含量外,对同一个晶体主要取决于五个要素,晶面多重性、结构要素、几何角度、材料吸收、和温度因素,(111)和(200)两者几何角度相近,再忽略材料吸收和不同位置的Al原子温度红移效应,决定两个衍射峰的强度主要依赖于晶面多重性和原子分布,如果没记错的话Al是面心立方结构,(111)和(200)两类晶面上的原子数量不同,原子距离也不同,决定了结构要素的不同,以及晶面多重数量的不同,自然两者的强度不同;当然这种不同主要针对于平行于样品平面的晶粒有无限多,晶粒取向能满足完全随机的情况;当破坏了完全随机,就会影响晶面多重数量,最终影响衍射强度,以你图谱后面三个衍射峰的变化可以看出,距离标准的指纹峰在强度上有一定差距,说明晶面多重性受到了影响(之所以不是结构因素,是因为卡片中体现的标准指纹峰本身就包含了各个晶面的结构因素,不知道你好不好理解),为什么会破坏了多重性因素呢,主要还是单质Al在形核长大过程中晶粒取向受到了影响,无法做到完全随机,这种情况下不应该称为织构,而是晶粒的择优取向;
(2)、(3)的问题,上面好像回答的差不多了,里面的知识需要你慢慢品,加油
感谢前辈,我在咱们论坛下载了很多资料,已经开始学习了,再次感谢!
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