X射线衍射分析在材料分析测试中有哪些应用？
题目
X射线衍射分析在材料分析测试中有哪些应用？
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第1题：
X射线晶体衍射分析为什么采用X射线和晶体？
正确答案:X射线：X射线衍射是研究生物大分子结构最精确，分辨率最高的技术，X射线晶体学所使用的是cuka，其波长为1.5418Å，这个尺度与分子中碳原子质检的键距相当，因此刚好适用于解析分子的结构（原子的量级为1Å，可见光波长为几百纳米量级，要想把分子中原子分辨出来，只能用波长量级为Å的电磁波，X射线恰好满足要求）
晶体：单个分子散射的X射线极其微弱，很难检测。晶体中分子以同样的方式排列，其散射的电磁波可叠加而增强信号到可检测水平 -
第2题：
问答题分别从原理、衍射特点及应用方面比较X射线衍射和透射电镜中的电子衍射在材料结构分析中的异同点。正确答案： 原理：X射线照射晶体，电子受迫振动产生相干散射；同一原子内各电子散射波相互干涉形成原子散射波；晶体内原子呈周期排列，因而各原子散射波间也存在固定的位相关系而产生干涉作用，在某些方向上发生相长干涉，即形成衍射。
特点：
1）电子波的波长比X射线短得多
2）电子衍射产生斑点大致分布在一个二维倒易截面内
3）电子衍射中略偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射
4）电子衍射束的强度较大，拍摄衍射花样时间短。
应用：硬X射线适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析，软X射线可用于非金属的分析。透射电镜主要用于形貌分析和电子衍射分析（确定微区的晶体结构或晶体学性质）解析： 暂无解析 -
第3题：
填空题目前耐火材料的矿物组成和显微结构的方法，一般是通过（）观察，以及X射线分析，差热分析和衍射鉴定等。正确答案： 显微镜解析： 暂无解析 -
第4题：
填空题XRD、SEM、TEM、EPMA、DTA分别代表X射线衍射分析、（）、（）、电子探针分析和差热分析分析方法。正确答案： 扫描电子显微分析,透射电子显微分析解析： 暂无解析 -
第5题：
问答题X射线衍射实验主要有哪些方法？它们各有哪些应用？正确答案： X.射线衍射方法：粉末法、劳厄法、转晶法三种。
粉末法在晶体学研究中应用最广泛，试验方法及试样制备简单，所以在科学研究和实际生产中的应用不可缺少；而劳厄法和转晶法主要用于单晶体的研究，特别是在晶体结构的分析中必不可少。解析： 暂无解析 -
第6题：
判断题在X射线衍射分析时，需要采用连续X射线作为辐射源。A对
B错
正确答案： 错解析： 暂无解析 -
第7题：
填空题X射线的本质是（），其波长为（）。它既具有（），又具有（），X射线衍射分析是利用了它的（）。X射线的核心部件是（）。正确答案： 电磁波,0.01~10nm,波动性,粒子性,波动性,X射线发射器解析： 暂无解析 -
第8题：
问答题分析电子衍射与x射线衍射有何异同？正确答案： 电子衍射与X射线衍射相比具有下列特点：
（1）电子波的波长比X射线短得多，因此，在同样满足布拉格条件时，它的衍射角度很小，10-2rad，而X射线最大衍射角可达π/2。
（2）电子衍射产生斑点大致分布在一个二维倒易截面内，晶体产生的衍射花样能比较直观地反映晶体内各晶面的位向。因为电子波长短，用Ewald图解时，反射球半径很大，在衍射角很小时的范围内，反射球的球面可近似为平面。
（3）电子衍射用薄晶体样品，其倒易点沿样品厚度方向扩展为倒易杆，增加了倒易点和Ewald球相交截面机会，结果使略偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射。
（4）电子衍射束的强度较大，拍摄衍射花样时间短。因为原子对电子的散射能力远大于对X射线的散射能力。解析： 暂无解析 -
第9题：
问答题有一种未知多晶材料，请用所学的材料近现代分析测试技术（X射线衍射技术，扫描电镜和透射电镜分析技术），提出材料组成，组织结构分析的可行方案；并简述采用X射线衍射技术对样品进行定性相分析的原理及步骤。正确答案： 测材料组成：若不知道各种相的质量吸收系数，可以先把纯α相样品的某根衍射线强度（1α）O测量出来，再配置几种具有不同α相含量的样品，然后在实验条件完全相同的条件下分别测出α相含量已知的样品中同一根衍射线条的强度lα，以描绘标定曲线。在标定曲线中根据lα和（lα）O的比值很容易地可以确认a相的含量。
组织结构分析：扫描电镜的像衬度主要是利用样品表面微观特征（如形貌、原子序数或化学成分、晶体结构或位向等）的差异，在电子束作用下产生不同强度的物理信号；导致阴极射线管荧光屏上不同的区域不同的亮度差异，从而获得具有一定衬度的图像。
定性相分析
原理：在一定波长的X射线照射下，每种晶体物质都能给出自己特有的衍射花样（衍射线的位置和强度）。每一种物质和它的衍射花样都是一一对应的，不可能有两种物质给出完全相同的衍射花样。通常用d（晶面间距d表征衍射位置）和l（衍射线相对强度）的数据组代表衍射花样。也就是说，用d—l数据组作为定性相分析的基本判据。
步骤：用X射线衍射仪测得衍射花样；计算出晶面间距d和衍射线相对强度l；将由试样测得的d—l数据组与已知结构物质的标准d—l数据组进行对比，从而鉴定出试样中存在的物相。解析： 暂无解析 -
第10题：
问答题X射线衍射分析在无机非金属材料研究中有哪些应用？正确答案： （1）物相分析：定性、定量；
（2）结构分析：a、b、c、α、β、γ、d；
（3）单晶分析：对称性、晶面取向—晶体加工、籽晶加工；
（4）测定相图、固溶度；
（5）测定晶粒大小、应力、应变等情况。解析： 暂无解析 -
第11题：
单选题用来进行晶体结构分析的X射线学分支是（）AX射线透射学；
BX射线衍射学；
CX射线光谱学
正确答案： A解析： 暂无解析 -
第12题：
问答题X射线晶体衍射分析为什么采用X射线和晶体？正确答案： X射线：X射线衍射是研究生物大分子结构最精确，分辨率最高的技术，X射线晶体学所使用的是cuka，其波长为1.5418Å，这个尺度与分子中碳原子质检的键距相当，因此刚好适用于解析分子的结构（原子的量级为1Å，可见光波长为几百纳米量级，要想把分子中原子分辨出来，只能用波长量级为Å的电磁波，X射线恰好满足要求）
晶体：单个分子散射的X射线极其微弱，很难检测。晶体中分子以同样的方式排列，其散射的电磁波可叠加而增强信号到可检测水平解析： 暂无解析 -
第13题：
X射线在大晶粒材料中会发生衍射现象引起（），使射线照片出现（）。
正确答案:散射；斑点 -
第14题：
问答题实验室有X射线衍射仪器，扫描电镜，电子探针、透射电镜、X射线光电子能谱仪和差示扫描量热仪等测试仪器，现对非晶块体材料AmBn进行分析： （a）AmBn热稳定性分析； （b）结构分析； （c）物相分析。 试确定实验方案，并指出分析目的。正确答案： A.差示扫描热议：定量测定多种热力学和动力学参数；
B.透射电镜：目的是对材料的晶体结构进行分析；
C.X射线衍射仪：目的是确定其晶体学参数。解析： 暂无解析 -
第15题：
判断题目前耐火材料的矿物组成和显微结构的方法，一般是通过显微镜观察，以及X射线分析，差热分析和衍射鉴定等。A对
B错
正确答案： 错解析： 暂无解析 -
第16题：
问答题X射线衍射分析的方法主要有哪些？各自的特点是什么？正确答案： 单晶：劳厄法（λ变，θ不变）；转晶法（λ不变，θ部分变化）。
粉末：粉末照相法（粉末法或粉晶法） （λ不变，θ变）；粉末衍射仪法（λ不变，θ变化）。解析： 暂无解析 -
第17题：
问答题X射线衍射分析的基本原理？正确答案： X射线照射物体时，产生相干散射与非相干散，由于相干散射产生的次级X射线具有相同的波长，如果散射物质内的原子或分子排列具有周期性（晶体物质）则会发生相互加强的干涉现象，这就是X射线衍射分析的基本原理。解析： 暂无解析 -
第18题：
问答题简述X射线实验方法在现代材料研究中有哪些主要应用。正确答案： 1.X射线物相定性分析：用于确定物质中的物相组成；
2.X射线物相定理分析：用于测定某物相在物质中的含量；
3.X射线晶体结构分析：用于推断测定晶体的结构。解析： 暂无解析 -
第19题：
问答题电子衍射与X射线衍射有哪些区别？可否认为有了电子衍射分析手段，X射线衍射方法就可有可无了？正确答案： 电子衍射与X射线衍射一样，遵从衍射产生的必要条件和系统消光规律，但电子是物质波，因而电子衍射与X射线衍射相比，又有自身的特点：
（1）电子波波长很短，一般只有千分之几nm，而衍射用X射线波长约在十分之几到百分之几nm，按布拉格方程2dsinθ=λ可知，电子衍射的2θ角很小，即入射电子和衍射电子束都近乎平行于衍射晶面；
（2）由于物质对电子的散射作用很强，因而电子束穿透物质的能力大大减弱，故电子只适于材料表层或薄膜样品的结构分析；
（3）透射电子显微镜上配置选区电子衍射装置，使得薄膜样品的结构分析与形貌有机结合起来，这是X射线衍射无法比拟的特点。
但是，X射线衍射方法并非可有可无，这是因为：X射线的透射能力比较强，辐射厚度也比较深，约为几um到几十um，并且它的衍射角比较大，这些特点都使X射线衍射适宜于固态晶体的深层度分析。解析： 暂无解析 -
第20题：
问答题简要分析X射线衍射和电子衍射的异同点。正确答案： 相同点：
电子衍射和X射线衍射的原理基本相似，即入射晶体后电子成了新的辐射源，向空中发射的散射波产生干涉，在某些固定方向上增强减弱或消失，产生衍射现象。
不同点：
1）电子衍射波的波长短通常加速电压为100~200kv，电子波的波长一般在0.00215~0.00370nm，而X衍射线波长一般为0.05~0.25nm。
2）电子衍射波反射球的半径大。
3）电子波的散射强度高物质对电子的散射比对X射线的散射强度强约106倍。
4）电子衍射可以对微区结构和形貌进行同步分析，X衍射无法进行形貌分析。
5）电子衍射波采用薄晶样品。
6）电子波的衍射斑点位置精度低。解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题指出下列叙述中的错误，并予以改正：“对材料AmBn的研究方法是：用X射线衍射仪器对材料进行含量及显微组织形貌的测定；用扫描电镜对材料进行物相分析，确定其晶体学参数；用透射电镜对材料界面、结合组态进行测试分析”。正确答案： X.射线衍射仪可以对材料进行物相分析，确定其晶体学参数，但无法对材料进行含量及显微组织形貌的测定；扫描电镜可以测定材料的显微组织形貌，但无法进行物相分析；透射电镜可以对材料的界面进行分析，但无法对材料的结合组态进行测试分析。
改正：对材料AmBn的研究方法是：用扫面电镜并配上能谱仪对材料进行含量及显微组织形貌的测定；用X射线衍射仪对材料进行物相分析，确定其晶体学参数；用透射电镜对材料界面进行测试分析；采用X射线光电子能谱分析法对材料的结合组态进行测试分析。解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题简述x射线衍射物相定性分析的一般步骤。正确答案： 1：通过一定实验方法获得待测物的X射线衍射花样；
2：计算各衍射峰对应晶面网的d值及衍射强度；
3：与已知物质的标准衍射花样进行比对，鉴定出物相成分。解析： 暂无解析 -
第23题：
问答题简述X射线衍射分析的基本原理。正确答案： X射线照射物体时，产生相干散射与非相干散，由于相干散射产生的次级X射线具有相同的波长，如果散射物质内的原子或分子排列具有周期性（晶体物质）则会发生相互加强的干涉现象，这就是X射线衍射分析的基本原理。解析： 暂无解析 -
第24题：
问答题简述X射线衍射物相分析的基本原理。正确答案： X射线衍射线的位置决定于晶胞的形状和大小，即决定于各晶面的晶面间距，而衍射线的强度决定于晶胞内原子种类、数目及排列方式，每种结晶物质具有独特的衍射花样，且试样中不同物质的衍射花样同时出现互不干涉，某物相的衍射强度取决于它在试样中的相对含量，当试样的衍射图谱中d值和I/I0与已知物质的数值一致时，即可判定试样中含有该已知物质。解析： 暂无解析