检测项目
晶体结构分析:
- 空间群判定:晶系归属、点群对称性(参照ICSD数据库)
- 晶胞参数测定:轴长(a,b,c)、轴角(α,β,γ)(精度±0.0001nm)
- 多相混合物识别:特征衍射峰匹配(2θ范围5°-140°)
- 同质多象体区分:如α-Al₂O₃与γ-Al₂O₃(d值偏差≤0.01Å)
- Rietveld全谱拟合:相含量计算(误差±1wt%)
- 参比强度法(I/Ic):无标样定量(参照JCPDS卡片)
- 非晶散射分离:结晶度百分比(半定量法)
- 微晶尺寸计算:Scherrer公式(晶粒尺寸<100nm)
- 宏观应力测定:sin²ψ法(精度±20MPa)
- 微观应变分析:Williamson-Hall图解法
- 极图测量:{hkl}晶面法向分布
- ODF反演:取向密度函数(最大级数L=22)
- 相变温度测定:如α/β钛合金相变点(升温速率5℃/min)
- 动态晶格膨胀:热膨胀系数计算(温度范围RT-1600℃)
- 掠入射衍射(GID):膜厚>50nm(入射角0.2°-5°)
- 应力梯度检测:多层膜界面相鉴定
- 小角散射(SAXS):粒径分布(范围1-100nm)
- 原子对分布函数(PDF):短程有序分析
- 位错密度计算:Wilkins公式(误差±10⁹/cm²)
- 层错概率测定:衍射峰位移法(如FCC金属)
检测范围
1. 金属合金: 钛/镍基高温合金中γ'相含量,铝合金时效析出相鉴定
2. 陶瓷材料: 氧化锆增韧陶瓷t→m相变定量,Si₃N₄陶瓷β-Si₃N₄相含量
3. 高分子材料: 聚丙烯α/β晶型比例,液晶聚合物近晶相识别
4. 地质矿物: 石英-长石多型转变分析,黏土矿物蒙脱石层间相
5. 水泥建材: 硅酸三钙多晶型鉴定,AFt/AFm相转化监控
6. 催化剂: 载体γ-Al₂O₃向α相转变检测,活性组分晶相分布
7. 电池材料: 锂电正极LiCoO₂层状结构稳定性,NMC材料阳离子混排度
8. 半导体: SiC 4H/6H多型体定量,GaN外延层位错密度
9. 药物晶体: 多晶型含量控制(如利托那韦I/II型),共晶相鉴定
10. 腐蚀产物: 304不锈钢σ相析出检测,高温氧化层相组成分析
检测方法
国际标准:
- ASTM E975-20 残余应力X射线衍射测定
- ISO 20203:2017 铝用碳素材料煅后焦晶相定量
- JIS K 0131:2022 高分子材料X射线衍射通则
- GB/T 23413-2022 纳米材料X射线衍射表征
- GB/T 8362-2023 金属材料X射线应力测定
- GB/T 40407-2021 硅酸盐水泥相定量(Rietveld法)
检测设备
1. X射线衍射仪: Bruker D8 ADVANCE型(2θ精度±0.0001°,Cu靶Kα辐射)
2. 高温附件: Anton Paar HTK 1200N高温腔(最高温度1600℃,真空度10⁻⁶mbar)
3. 织构测角仪: Panalytical X'Pert Pro MRD(Ψ角范围0°-360°,χ角-5°-85°)
4. 小角散射仪: Rigaku NANOPIX(q范围0.07-7nm⁻¹,准直器20μm)
5. 同步辐射光源: 上海光源BL14B1线站(波长0.5-2.0Å,光斑尺寸10μm)
6. 透射电子显微镜: JEOL JEM-ARM300F(点分辨率0.08nm,STEM模式)
7. 电子背散射衍射仪: Oxford Symmetry EBSD(分辨率0.1μm,扫描速度3000点/秒)
8. 中子衍射仪: CARR HRPD(波长1.6Å,穿透深度>50mm)
9. 激光衍射仪: Malvern Mastersizer 3000(粒径范围0.01-3500μm)
10. 拉曼光谱仪: Renishaw inVia Qontor(空间分辨率0.5μm,532/785nm激光)
11. 原子力显微镜: Bruker Dimension Icon(分辨率0.1nm,PeakForce模式)
12. 傅里叶红外光谱仪: Thermo Nicolet iS50(波数范围7800-350cm⁻¹,DTGS检测器)
13. 热分析联用系统: Netzsch STA 449 F5(同步TG-DSC,最高温度1550℃)
14. 原位电池测试装置: Bio-Logic BCS-815(恒流范围±5A,XRD兼容)
15. 低温样品台: Oxford PheniX(最低温度4K,液氦闭循环)