XRD通過對材料進(jìn)行X射線衍射，分析其衍射圖譜，獲得材料的成分、材料內(nèi)部原子或分子的結(jié)構(gòu)或形態(tài)等信息的研究手段。用于確定晶體結(jié)構(gòu)。其中晶體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致入射X射線束衍射到許多特定方向。 通過測量這些衍射光束的角度和強(qiáng)度，晶體學(xué)家可以產(chǎn)生晶體內(nèi)電子密度的三維圖像。 根據(jù)該電子密度，可以確定晶體中原子的平均位置，以及它們的化學(xué)鍵和各種其他信息。

　　1. XRD研究的是材料的體相還是表面相？

　　XRD采用單色X射線為衍射源，一般可以穿透固體，從而驗證其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此XRD給出的是材料的體相結(jié)構(gòu)信息。

　　2. XRD是定性分析手段還是定量分析手段？

　　XRD多以定性物相分析為主，但也可以進(jìn)行定量分析。通過待測樣品的X 射線衍射譜圖與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的X 射線衍射譜圖進(jìn)行對比,可以定性分析樣品的物相組成;通過對樣品衍射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的分析計算,可以完成樣品物相組成的定量分析.

　　3. XRD進(jìn)行定性分析時可以得到哪些有用信息？

　　A. 根據(jù)XRD譜圖信息，可以確定樣品是無定型還是晶體：無定型樣品為大包峰，沒有精細(xì)譜峰結(jié)構(gòu)；晶體則有豐富的譜線特征。把樣品中*峰的強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的進(jìn)行對比，可以定性知道樣品的結(jié)晶度。

　　B. 通過與標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對比，可以知道所測樣品由哪些物相組成(XRD最主要的用途之一)。基本原理：晶態(tài)物質(zhì)組成元素或基團(tuán)如果不相同或其結(jié)構(gòu)有差異,它們的衍射譜圖在衍射峰數(shù)目、角度位置、相對強(qiáng)度以及衍射峰形上會顯現(xiàn)出差異.

　　C. 通過實測樣品和標(biāo)準(zhǔn)譜圖2θ值的差別，可以定性分析晶胞是否膨脹或者收縮的問題，因為XRD的峰位置可以確定晶胞的大小和形狀。

　　4. XRD可以用于定量分析哪些內(nèi)容？

　　A. 樣品的平均晶粒尺寸，基本原理：當(dāng) X 射線入射到小晶體時，其衍射線條將變得彌散而寬化，晶體的晶粒越小， x 射線衍射譜帶的寬化程度就越大。因此晶粒尺寸與XRD譜圖半峰寬之間存在一定的關(guān)系, 即謝樂公式。

　　B. 樣品的相對結(jié)晶度：一般將*衍射峰積分所得的面積(As)當(dāng)作計算結(jié)晶度的指標(biāo)，與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)積分所得面積(Ag)進(jìn)行比較，結(jié)晶度=As/Ag*100%。

　　C. 物相含量的定量分析：主要有K值法也叫RIR方法和Rietveld全譜精修定量等。其中，RIR法的基本原理為1:1混合的某物質(zhì)與剛玉(Al2O3),其*衍射峰的積分強(qiáng)度會有一個比值，該比值為RIR值。通過將該物質(zhì)的積分強(qiáng)度/RIR 值總是可以換算成Al2O3的積分強(qiáng)度。對于一個混合物而言，物質(zhì)中所有組分都按這種方法進(jìn)行換算，最后可以通過歸一法得到某一特定組分的百分含量。

　　D. XRD還可以用于點(diǎn)陣常數(shù)的精密計算，殘余應(yīng)力計算等