為什么低于5wt%的物相，XRD就檢測(cè)不到了？

XRD是表征物相的重要手段，嚴(yán)格的說，它能確定某物相存在，卻不能確定某物相不存在，即鑒真易鑒偽難。

那么，它的檢出限是多少呢？

首先，我們必須強(qiáng)調(diào)的是 XRD做含量分析非常不準(zhǔn)，如果非要說檢出限是多少主要是由什么決定的，那就是由 儀器的功率和 管電流決定的，如果要表征元素的含量最好用化學(xué)方法測(cè)或者原子吸收來做。

另外， XRD的檢測(cè)限是不能簡(jiǎn)單的用％來表示的，這和被檢測(cè)物質(zhì)的分散度有很大關(guān)系，也就是 結(jié)晶度，與 物質(zhì)種類也有很大關(guān)系，樣品的質(zhì)量吸收系數(shù)大，檢出限會(huì)高很多。

如果非要確定出一個(gè)檢出限，一般說是5%左右。

但是， 不同的物相，對(duì)X射線的吸收不同， 則檢出限會(huì)有較大出入。如單質(zhì)硅，一般在1%左右可以檢出，而另一些相，可能10%都難于檢出。

當(dāng)然。在 樣品相同的情況下，使用 較高的衍射功率，使用 較長(zhǎng)的掃描時(shí)間效果會(huì)更好。不過，如果要延長(zhǎng)掃描時(shí)間，如果延長(zhǎng)一兩倍是見不到效果的。

經(jīng)驗(yàn)表明，如果使用常規(guī)的掃描速度能看到某種存在的跡象，那么，再采用1度/min或更慢的速度來掃描。如果使用常規(guī)掃描速度根本都看不到痕跡，就沒有必要再費(fèi)力了。

進(jìn)行半定量分析確實(shí)是很不準(zhǔn)確，而且結(jié)果確實(shí)與晶粒大小相關(guān)。晶粒小的析出相，連檢出都困難，更別說做定量分析了。晶粒小的物相會(huì)使其RIR值增大，曾做過CeO2的RIR值，在不同的溫度下的產(chǎn)物，其RIR值相差10倍。

接下來，我們以黃繼武老師列舉的兩個(gè)實(shí)例來說明：

實(shí) 例 一

一個(gè)金剛石樣品被銀污染了，用XRD測(cè)出的譜中出現(xiàn)了銀的峰，而且非常明顯，通過定量計(jì)算，發(fā)現(xiàn)樣品中存在0.04%wt的銀。為了進(jìn)一步證實(shí)，用光譜分析，結(jié)果是0.038%wt的銀確實(shí)存在。

實(shí) 例 二

鋼材樣品中含有少量殘余奧氏體，經(jīng)拉伸斷裂后測(cè)量奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的情況,樣品中含有奧氏體和馬氏體兩相。拉伸前樣品中殘留的奧氏體約為2%(V)，經(jīng)拉伸試驗(yàn)后，試樣中只留有0.2%～0.5%的奧氏體。按常規(guī)掃描速度(8°/min)，掃描出來的圖譜中不能發(fā)現(xiàn)奧氏體峰的存在。后改用步進(jìn)掃描：步長(zhǎng)0.02°，計(jì)數(shù)時(shí)間1.5s。結(jié)果相當(dāng)好。

殘余奧氏體的計(jì)算結(jié)果：

使用理學(xué)D/max 2500 衍射儀完全可以測(cè)量出含量小于1%的物相，但是，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)延長(zhǎng)掃描時(shí)間，即應(yīng)使用較低的掃描速度，使用步進(jìn)掃描可以得到理想的結(jié)果。

總 結(jié)

1、XRD到底有沒有檢出限？

通過上面的分析，我們不妨給檢出限加幾個(gè)定語：一定的儀器（主要是功率大小和靶材種類）一定的實(shí)驗(yàn)條件，這主要是指掃描速度，另外，還有 狹縫大小， 一定的樣品。不同的物質(zhì)對(duì)X光的吸收能力存在很大的區(qū)別，微量相的分布狀態(tài)，取向性和應(yīng)力等都會(huì)影響結(jié)果。

2、如何利用XRD檢測(cè)含量較低的物質(zhì)？

先用較快的速度進(jìn)行掃描，當(dāng)譜中出現(xiàn)一些似是而非的 微量相峰的“影子”時(shí)，改用 慢速度掃描。

據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果用8度/min能看到某相的“影子”，用4度/min的速度沒有多少改觀。非得改用1度/min或更慢的速度才會(huì)有效果。

還有一點(diǎn)經(jīng)常被忽略的， 就是樣品的大小。特別是塊體樣品，應(yīng)當(dāng)使樣品盡可能填滿樣品框，以增加照射體積，其作用相當(dāng)于延長(zhǎng)掃描時(shí)間。能做成粉體的樣品，盡可能做成粉體，并盡可能壓實(shí)。

好了，以上是對(duì)XRD檢出限的講解。更多測(cè)試需求請(qǐng)聯(lián)系鑠思百檢測(cè)工程師！