Каждой трансляционной решётке Бравэ свойственны вполне определённые рациональные индексы плоскостей, и следовательно, индексы дифракционных рефлексов на рентгенограммах. Правилами погасания называются условия, накладываемые на значения рациональных индексов интерференции, которые обращают в нуль структурную амплитуду. Закон погасания каждой трансляционной группы может быть однозначно определён по символу пространственной группы, который характеризует тип решётки Бравэ и элементы симметрии в главных направлениях.
Учет законов погасаний позволяет из 230 пространственных групп выделить 120 дифракционных групп, из которых 59 содержат только по одной пространственной группе и 61 могут содержать по несколько пространственных групп. В литературных справочных источниках имеются таблицы систематических погасаний.
ВОЗМОЖНОСТИ РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА
С помощью методов рентгеноструктурного анализа можно определить:
- наличие фаз в сложных химических соединениях;
|
|
- провести ориентировку плоскостей монокристалла;
- вычислить параметры элементарной ячейки;
- определить направление осей текстур;
- вычислить величины размера кристаллитов и внутренних напряжений;
- исследовать ближний порядок в твердых растворах;
- наблюдать дислокационную картину поверхности;
- исследовать объемные дефекты в кристаллах;
- определять тип твердого раствора;
- строить фазовые диаграммы в них.
Качественный рентгеновский фазовый анализ
Определение фазового состава вещества – одна из наиболее важных практических задач, решаемых при использовании рентгеновского излучения. Фазой называют равновесное состояние вещества, отличающееся физическими свойствами от других равновесных состояний (фаз) того же вещества. Различные фазы в кристаллах обладают не только разными свойствами, но и разной кристаллической структурой.
Идентификация фаз в многофазных системах возможна при применении качественного структурного анализа при использовании рентгеновских лучей или электронного пучка. Достоинством качественного рентгеновского анализа является его высокая чувствительность. К тому же он не требует разрушения образца. Рентгеновская дифракционная картина однофазного вещества характеризуется строго определённым набором межплоскостных расстояний и интенсивностей рефлексов рентгенограммы.
Качественный анализ состоит в разложении экспериментально определённого спектра образца на спектры фаз компонентов. В качестве способа поиска фаз (компонент) используется сопоставление априорно известных спектров фаз (эталонов) и экспериментального спектра образца. Существует картотека эталонных дифракционных спектров (JCPDS (ASTM) – американский комитет по стандартизации порошковых дифракционных данных).
|
|
Рентгенограмма многофазного образца представляет собой набор дифракционных рефлексов от всех входящих в вещество фаз. Рентгенограмму можно представить в виде штрихдиаграммы. Далее нужно построить штрихдиаграммы отобранных эталонов в том же масштабе, что и штрихдиаграмма образца. Фазы определяются последовательным вычитанием из спектра образца спектра отобранной фазы (рис. 9.6).
Рис. 9.6. Штрихдиаграммы двухфазного вещества и его отдельных фаз