X射線衍射技術(shù)及設(shè)備

     目錄
   1X射線衍射基本原理
    1.1衍射計(jì)算中常用的晶體學(xué)表示方法
    1.1.1晶體、晶軸及晶面指數(shù)
    1.1.2倒易矢量及倒易點(diǎn)陣
    1.1.3反射球
    1.1.4晶系
    1.1.5晶體的對(duì)稱性
    1.1.6點(diǎn)群
    1.1.7布拉維點(diǎn)陣
    1.1.8空間群
    1.1.9晶面間距的計(jì)算
    1.1.10晶帶
    1.2原子對(duì)X射線的散射
    1.2.1單個(gè)自由電子對(duì)X射線的散射
    1.2.2n個(gè)電子的散射及復(fù)數(shù)計(jì)算法
    1.2.3一個(gè)原子的X射線的散射
    1.3小晶體的散射
    1.3.1小晶體的散射強(qiáng)度
    1.3.2三個(gè)勞厄方程式
    1.3.3布拉格衍射的結(jié)構(gòu)因子
    1.3.4熱振動(dòng)對(duì)小晶體散射強(qiáng)度的影響
    1.4衍射線的積分強(qiáng)度
    1.4.1小單晶體衍射的積分強(qiáng)度
    1.4.2面積稍大的不完整晶體的積分強(qiáng)度
    1.4.3粉末樣品衍射的積分強(qiáng)度
    參考文獻(xiàn)
   2現(xiàn)代X射線衍射儀系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)技術(shù)
    2.1概述
    2.2X射線源——種類及性能要求
    2.2.1X射線源的穩(wěn)定性
    2.2.2X射線源的強(qiáng)度
    2.2.3光譜純凈度及單色性
    2.2.4X射線源的適用性
    2.3測(cè)角儀
    2.3.1測(cè)角儀結(jié)構(gòu)及布拉格－布倫塔諾聚焦原理
    2.3.2狹縫系統(tǒng)及幾何光學(xué)
    2.3.3測(cè)角儀的調(diào)整
    2.4探測(cè)器與記錄系統(tǒng)
    2.4.1正比計(jì)數(shù)器
    2.4.2位置靈敏計(jì)數(shù)器
    2.4.3平面位敏計(jì)數(shù)器
    2.4.4閃爍計(jì)數(shù)器
    2.4.5Si（Li）半導(dǎo)體固態(tài)探測(cè)器
    2.4.6前置放大器和主放大器及脈沖成形器
    2.4.7單道脈沖分析器
    2.4.8多道脈沖分析器
    2.4.9定標(biāo)器
    2.4.10速率計(jì)
    2.4.11探測(cè)器掃測(cè)方式及參數(shù)
    2.4.12X射線衍射能量色散測(cè)量
    2.5衍射儀的自動(dòng)化
    2.5.1高壓和管流的控制
    2.5.2測(cè)角儀自動(dòng)調(diào)整，試樣和狹縫的自動(dòng)變換
    2.5.3自動(dòng)測(cè)量、數(shù)據(jù)收集和處理
    2.5.4各種衍射應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫
    2.5.5故障診斷的現(xiàn)代化
    2.6衍射儀考核檢定及驗(yàn)收
    2.6.1衍射儀綜合穩(wěn)定度
    2.6.2高壓及管流穩(wěn)定度
    2.6.3測(cè)角儀測(cè)角準(zhǔn)確度、重復(fù)精度及儀器分辨率
    2.6.4探測(cè)器的相對(duì)半高寬
    2.6.5計(jì)算機(jī)硬件
    2.6.6計(jì)算機(jī)軟件和應(yīng)用衍射軟件
    2.6.7各種衍射儀附件
    2.6.8其它有關(guān)裝置和附件
    2.7實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)
    2.7.1實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇及其對(duì)粉末衍射花樣的影響
    2.7.2強(qiáng)度、峰位、線形的測(cè)量
    2.8國內(nèi)外一些廠家X射線衍射儀產(chǎn)品軟、硬件簡(jiǎn)介
    2.8.1北京大學(xué)儀器廠產(chǎn)品BDX系列X射線衍射儀產(chǎn)品簡(jiǎn)介
    2.8.2美國布魯卡爾（BRUKER）公司D8ADVANCEX射線衍射儀簡(jiǎn)介
    2.8.3荷蘭菲利浦（Philips）公司X射線衍射儀產(chǎn)品簡(jiǎn)介
    2.8.4德國西門子（Siemens）公司X射線衍射儀產(chǎn)品簡(jiǎn)介
    2.8.5日本理學(xué)公司X射線衍射儀產(chǎn)品簡(jiǎn)介
    2.9衍射儀的選購、實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng)及安全防護(hù)
    2.9.1衍射儀的選購
    2.9.2實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng)
    2.9.3X射線安全防護(hù)
    參考文獻(xiàn)
   3定性相分析
    3.1引言
    3.2定性相分析的理論基礎(chǔ)
    3.3粉末衍射文件PDF
    3.3.1粉末衍射文件（PDF）卡片的新老格式
    3.4JCPDS粉末衍射文件數(shù)據(jù)的磁盤、磁帶及光盤
    3.5索引和檢索手冊(cè)
    3.5.1哈納瓦特?cái)?shù)值索引
    3.5.2芬克數(shù)值索引
    3.5.3字母索引
    3.5.4其他索引
    3.6定性相分析的一般步驟
    3.6.1制樣
    3.6.2測(cè)量d和I值
    3.6.3手工檢索未知相的PDF卡片
    3.6.4定性相分析的計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢索
    參考文獻(xiàn)
   4定量相分析
    4.1引言
    4.2基本原理
    4.3外標(biāo)法
    4.3.1各相為同素異構(gòu)的多晶型物相組成的待測(cè)試樣
    4.3.2待測(cè)試樣中各相的質(zhì)量吸收系數(shù)不同
    4.4內(nèi)標(biāo)法
    4.5基體沖洗法（K值法）
    4.5.1原理
    4.5.2K值的轉(zhuǎn)換
    4.5.3K值法國家標(biāo)準(zhǔn)
    4.6絕熱法
    4.6.1原理
    4.6.2Ki值的求法
    4.6.3絕熱法的優(yōu)缺點(diǎn)
    4.7直接比較法
    4.7.1原理
    4.7.2應(yīng)用——?dú)堄鄪W氏體和鋼材表層氧化鐵體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定
    4.7.3Ri值的計(jì)算
    4.8無標(biāo)法
    4.8.1原理
    4.8.2無標(biāo)法的優(yōu)缺點(diǎn)
    4.9國內(nèi)定量相分析方法研究成果簡(jiǎn)介
    4.9.1聯(lián)立方程法
    4.9.2普適無標(biāo)法
    4.9.3回歸求解法
    4.9.4最優(yōu)化計(jì)算法
    參考文獻(xiàn)
   5線形分析方法
    5.1線形寬化分析的積分寬度法
    5.2Ka1及.Ka2雙重線的分離
    5.3線形近似函數(shù)的選擇
    5.4從B0值求物理寬度β值
    5.5從β值進(jìn)行亞晶細(xì)化寬度m及點(diǎn)陣畸變寬度n的分離
    5.5.1亞晶細(xì)化與線形寬化效應(yīng)的關(guān)系—一謝樂公式
    5.5.2點(diǎn)陣畸變與其寬化效應(yīng)的關(guān)系
    5.5.3β與m及n的關(guān)系式
    5.5.4亞晶細(xì)化與點(diǎn)陣畸變寬化效應(yīng)的圖解分離法
    5.5.5伏格脫函數(shù)法
    5.6積分寬度法中的測(cè)算誤差問題
    5.6.1譜線寬度測(cè)量對(duì)于物理寬度β的影響
    5.6.2M1及N1分離中的誤差
    5.6.3實(shí)驗(yàn)條件的討論
    5.7線形寬化分析的傅氏級(jí)數(shù)法
    5.7.1實(shí)測(cè)線形的傅氏級(jí)數(shù)展開法
    5.7.2粉末樣品的衍射本領(lǐng)表達(dá)式
    5.7.3形變金屬衍射譜線寬化傅氏級(jí)數(shù)分析法
    5.8傅氏級(jí)數(shù)法中亞晶細(xì)化與點(diǎn)陣畸變寬化的分離
    5.8.1傅氏系數(shù)的分離
    5.8.2An系數(shù)的詮釋
    5.3.3“彎鉤”效應(yīng)問題
    5.9方差分析法
    5.9.1譜線方差的測(cè)定
    5.9.2亞晶細(xì)化引起的方差
    5.9.3點(diǎn)陣畸變引起的方差
    5.9.4方差分析方法舉例
    附錄 伏格脫函數(shù)法2w/β，w及βg/β數(shù)值表
    參考文獻(xiàn)
   6層錯(cuò)率及位錯(cuò)分布的測(cè)定
    6.1面心立方（FCC）金屬中形變層錯(cuò)及孿生層錯(cuò)率的測(cè)定
    6.1.1FCC金屬中的形變層錯(cuò)及孿生層錯(cuò)
    6.1.2晶體衍射強(qiáng)度的計(jì)算
    6.1.3衍射強(qiáng)度與層錯(cuò)率的關(guān)系
    6.1.4衍射本領(lǐng)觀察值與層錯(cuò)率的關(guān)系
    6.1.5形變層錯(cuò)率與峰巔位移的關(guān)系
    6.1.6層錯(cuò)引起的線形寬化問題
    6.1.7孿生層錯(cuò)與線形不對(duì)稱的關(guān)系
    6.2六方密堆（HCP）金屬中形變層錯(cuò)及孿生層錯(cuò)的測(cè)定
    6.3體心立方（BCC）金屬中形變層錯(cuò)及孿生層錯(cuò)的測(cè)定
    6.4位錯(cuò)分布的測(cè)定
    6.5維爾根斯理論
    6.5.1定義
    6.5.2線形強(qiáng)度I（S）及其傅氏變換A（n）
    6.5.3n組有限混亂分布螺型位錯(cuò)的A（n）求解
    6.5.4A（n）表達(dá)式的推廣
    6.5.5A（n）及I（S）的歸一化處理
    6.6王煜明分析方法
    6.6.1多晶樣品線形分析
    6.8.2標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
    6.6.3從p“及M”特征值求p及M
    6.6.4HCP及BCC金屬的分析方法及標(biāo)準(zhǔn)曲線
    6.6.5位錯(cuò)偶規(guī)則分布模型的分析方法
    6.6.6計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理步驟
    6.6.7線形分析數(shù)據(jù)與材料力學(xué)性能的聯(lián)系
    6.7線形精確化方法
    參考文獻(xiàn)
   7織構(gòu)的測(cè)定
    7.1織構(gòu)定義
    7.2織構(gòu)類型
    7.3織構(gòu)的表示方法
    7.3.1晶體學(xué)指數(shù)表示法
    7.3.2直接極圖表示法
    7.3.3反極圖表示法
    7.3.4三維取向分布函數(shù)（Orientationdistributionfuction）表示法
    7.4直接極圖測(cè)定方法及織構(gòu)判定
    7.4.1（Schulg）反射法
    7.4.2透射法
    7.4.3完整極圖的繪制
    7.4.4織構(gòu)的判定
    7.4.5取向比例指數(shù)的確定
    7.5反極圖及其測(cè)定
    7.5.1反極圖定義及反極圖表示法
    7.5.2反極圖的測(cè)繪
    參考文獻(xiàn)
   8晶粒取向分布函數(shù)分析方法
    8.1晶粒取向分布函數(shù)
    8.1.1晶粒取向表示法
    8.1.2晶粒取向分布函數(shù)
    8.1.3取向分布函數(shù)與極圖的關(guān)系
    8.2從完整極圖計(jì)算ODF
    8.2.1兩個(gè)級(jí)數(shù)系數(shù)之間的關(guān)系
    8.2.2用實(shí)函數(shù)表示的ODF級(jí)數(shù)
    8.3對(duì)稱性在計(jì)算中的簡(jiǎn)化作用
    8.3.1弗里德耳定律的影響
    8.3.2晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱性對(duì)Wmn的影響
    8.3.3晶粒取向統(tǒng)計(jì)分布的影響
    8.3.4旋轉(zhuǎn)一反演對(duì)稱對(duì)Wlmn的制約
    8.4關(guān)于ODF測(cè)算中的誤差及提高其準(zhǔn)確度的方法
    8.4.1測(cè)算中的誤差問題
    8.4.2提高ODF準(zhǔn)確度的方法
    8.5ODF的測(cè)算步驟、表示方法及其與（hkl）［uvw］的關(guān)系
    8.5.1ODF測(cè)算步驟要點(diǎn)
    8.5.2ODF的表示方法
    8.5.3取向空間坐標(biāo)與（hkl）［uvw］的對(duì)應(yīng)關(guān)系
    8.6從不完整極圖計(jì)算ODF
    8.6.1邦厄方法的原理
    8.6.2計(jì)算ODF的二步法
    8.7關(guān)于完整ODF的探討
    8.7.1單晶衍射法
    8.7.2零區(qū)法
    8.7.3反常散射法
    8.7.4織構(gòu)組分?jǐn)M合法
    8.8從ODF計(jì)算極圖和反極圖
    8.8.1計(jì)算極圖
    8.8.2計(jì)算反極圖
    8.8.3最大熵方法計(jì)算反極圖
    8.9材料宏觀各向異性的計(jì)算
    附錄 立方系各WLmn之間的關(guān)系
    參考文獻(xiàn)
   9宏觀應(yīng)力的測(cè)定
    9.1引言
    9.2彈性應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系
    9.3X射線測(cè)定表面應(yīng)力的原理
    9.3.1X射線應(yīng)力測(cè)定計(jì)算公式的推導(dǎo)
    9.3.2試樣表面應(yīng)力狀態(tài)的確定
    9.3.3X射線波長(zhǎng)及衍射晶面的選擇
    9.4Ψ角的選擇及應(yīng)力的計(jì)算
    9.4.1雙入射法（0°～45°法）
    9.4.2單入射法
    9.4.3sin2Ψ法
    9.4.4用最小二乘法計(jì)算2θ－sin2Ψ關(guān)系的最佳斜率
    9.5應(yīng)用衍射儀測(cè)定應(yīng)力的方法
    9.5.1半聚焦法
    9.5.2平行光束法
    9.6側(cè)傾法應(yīng)力測(cè)量
    9.6.1有傾角側(cè)傾法
    9.6.2無傾角側(cè)傾法
    9.6.3側(cè)傾法實(shí)驗(yàn)裝置
    9.6.4側(cè)傾法應(yīng)力測(cè)量的特點(diǎn)
    9.7X射線宏觀應(yīng)力常數(shù)
    9.7.1關(guān)于X射線應(yīng)力常數(shù)的若干討論
    9.7.2X射線應(yīng)力常數(shù)的標(biāo)定方法
    9.8X射線應(yīng)力測(cè)量舉例及若干實(shí)際問題
    9.8.1X射線宏觀應(yīng)力測(cè)量舉例
    9.8.2復(fù)雜形狀部件的應(yīng)力測(cè)量
    9.8.3X射線應(yīng)力測(cè)量實(shí)際工作中的若干誤差問題
    9.8.42θ－sin2Ψ的非線性關(guān)系問題
    附錄1常用金屬材料X射線宏觀應(yīng)力測(cè)定中的有關(guān)常數(shù)
    附錄2常用金屬材料應(yīng)力測(cè)定中的di數(shù)值表
    參考文獻(xiàn)
   10晶體點(diǎn)陣常數(shù)的精確測(cè)定
    10.1基本原理
    10.1.1精確測(cè)定點(diǎn)陣常數(shù)的基本原理
    10.1.2誤差簡(jiǎn)介
    10.2德拜－謝樂照相法的系統(tǒng)誤差
    10.2.1相機(jī)半徑誤差
    10.2.2底片伸縮誤差
    10.2.3試樣偏心誤差
    10.2.4試樣吸收誤差
    10.2.5光束水平發(fā)散誤差與吸收誤差
    10.2.6光束垂直發(fā)散誤差
    10.2.7系統(tǒng)誤差的外推函數(shù)
    10.2.8圖解外推法消除系統(tǒng)誤差
    10.2.9用精密實(shí)驗(yàn)技術(shù)消除誤差
    10.2.10用柯亨法（最小二乘法）消除誤差
    10.3用衍射儀精確測(cè)定點(diǎn)陣常數(shù)
    10.3.1主要誤差種類及分析
    10.3.2多晶體點(diǎn)陣常數(shù)的實(shí)際測(cè)量
    10.4實(shí)際應(yīng)用
    10.4.1合金固溶體中溶質(zhì)元素固溶極限的測(cè)定——點(diǎn)陣常數(shù)法
    10.4.2鋼中馬氏體和奧氏體的碳含量測(cè)定
    10.4.3宏觀殘余應(yīng)力測(cè)定
    參考文獻(xiàn)
   11晶體定向
    11.1烏里夫網(wǎng)、極點(diǎn)位置及晶面夾角的確定
    11.1.1烏里夫網(wǎng)
    11.1.2極點(diǎn)位置及其夾角的確定
    11.2格倫寧格爾圖尺
    11.3用背反射勞厄法進(jìn)行晶體定向
    11.3.1勞厄斑點(diǎn)與其極射赤面投影極點(diǎn)間的幾何關(guān)系
    11.3.2背反射勞厄斑點(diǎn)轉(zhuǎn)為極射赤面投影的極點(diǎn)
    11.3.3極點(diǎn)的密勒指數(shù)標(biāo)定
    11.4用透射勞厄法進(jìn)行晶體定向
    11.5用衍射儀法進(jìn)行晶體定向
    11.6勞厄定向法的一些應(yīng)用
    11.6.1晶粒取向硅鋼片高斯織構(gòu)的測(cè)定
    11.6.2晶體定向安裝及對(duì)稱性的測(cè)定
    11.6.3滑移面（或?qū)\生面）指數(shù)的測(cè)定
    11.6.4滑移方向和孿晶對(duì)稱類型的確定
    參考文獻(xiàn)
   12織構(gòu)測(cè)定技術(shù)的應(yīng)用舉例
    12.1引言
    12.2深沖汽車板織構(gòu)
    12.2.1塑性應(yīng)變比r值和應(yīng)變硬化指數(shù)n值
    12.2.2織構(gòu)與r值和深沖性能的關(guān)系
    12.3含欽深沖汽車薄鋼板的織構(gòu)
    12.4含鋁低碳深沖汽車薄鋼板
    12.5低碳含磷高強(qiáng)度深沖鋼板的織構(gòu)
    12.6易拉罐用深沖薄鋼板與鋁板織構(gòu)
    12.6.1易拉罐用鍍錫深沖薄鋼板的織構(gòu)
    12.6.2易拉罐用深沖鋁板的織構(gòu)
    參考文獻(xiàn)