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粒度分析是至关重要的质量控制和产品开发的重点行业包括气溶胶、建筑、食品和饮料、油漆和涂料、和药品。这些行业内产品的粒度可以影响产品的功效,属性,和安全。
出于这个原因,可靠,方便和准确的方法无损的粒度分析在高需求。在这里,我们讨论的粒度分析x射线衍射的方法。
x射线衍射是什么?
x射线衍射晶体是1912年由马克斯·冯·劳埃和他的团队发现的科学家大学理论物理研究所的慕尼黑,德国。自那时以来,该方法可生产精密细节材料的化学成分、晶体结构和物理特性采用了一系列应用领域的地质学、环境科学、材料科学、工程和生物学。亚博老虎机网登录
非破坏性技术用于分析样品的原子或分子结构。最好使用材料至少部分构造的水晶。亚博网站下载通常,材料评估亚博网站下载由x射线衍射磨成粉达到一个统一的国家调查。出于这个原因,x射线衍射通常被称为x射线粉末衍射。
给一个基本的描述过程中,x射线衍射,当光线接触到材料和它弯曲的程度,因为它绕物体的边缘或遇到一个障碍或孔径。科学家可以测量这光线弯曲的程度取决于波长和自然的障碍或孔径。
下面,我们概述了x射线衍射如何让科学家测量粒径在纳米的尺度,一种大大有用的技术在行业和学科。
谢勒方程
公式称为谢勒方程用于x射线衍射和晶体学将拓宽材料的衍射图样的峰值的大小sub-micrometer微晶。瑞士物理学家保罗谢勒,命名的公式,用于测量晶体粉末样本的大小。
粒度分析的方法通过使用谢勒x射线衍射方程是相当简单的。看图表绘制x射线衍射模式的示例中,它可能会看到一个扩大的海浪,它代表的衍射。这拓宽与粒径有关。
如果一个图形描述粉末粒子的x射线衍射的衍射的材料相比其散装形式,有可能清楚地注意好看Ka2线大块样品,但不是在粒子样本yabo214。峰的宽度在x射线衍射模式所描述的“b”,这相当于强度峰值的一半的宽度。
仪器的贡献是用来纠正b的值(弧度)允许它然后替换成谢乐公式。方程可以计算出平均粒度,然而,这种方法是有限的。它不能被用来评估粒子比约0.1到0.2μm,而且它也不是用yabo214来评估粒度在样品材料已经不堪重负。
占压力
谢乐法是有用的和简单的,但是,它不能使用材料进行评估时一直处于压力之下。这是因为压力也会引起衍射峰的展宽,不能使用,因此,方程画出的扩大只颗粒大小有关,而不是由于压力。
在这些情况下,一个更复杂的方法是用于分离压力和颗粒大小的贡献。最常见的方法是使用杠杆扩大这一事实从压力和扩大粒度有独特的角的关系。规模扩大,由于颗粒大小有1 / cos (Q)的关系,拓宽由于应变(应力)已经晒黑(Q)函数关系,Q是衍射角的地方。
最后,扩大由于仪器必须控制以确保仪器干扰不包括在最终的测量。使用最小二乘法,扩大观察到无数的山峰是用来计算样本的平均粒径。
结论
总的来说,颗粒大小可以可靠地测量使用不同的x射线衍射方法,依赖的情况。使用的非破坏性方法可以依赖于粒度分析的多个行业质量控制。
引用和进一步阅读
埃克特,M。,2012年。马克斯·冯·劳厄和x射线衍射的发现在1912年。尤其是物理学pp.A83-A85, 524 (5)。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/andp.201200724
粒子大小和应变分析,x射线衍射。H & M分析服务。可以在:https://h-and-m-analytical.com/wp/
使用谢瑞”在x射线衍射公式的分析在系统单晶纳米粒子的大小分布。yabo214Valerio,。,塞尔吉奥·l·m·康奈尔大学。可以在:https://arxiv.org/pdf/1911.00701.pdf
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