分析的目的是从实测衍射峰中需要分析出物理宽化以及晶块细化和晶格畸变造成的宽化效应,从而可以测定晶粒尺寸和微观应力。线形分析的方法主要有有近似函数图解法傅立叶分析和方差分析法等方法。其中近似函数图解法的虽精确度不如傅立叶分析,但简便易行。由于在日常生产中注重研究晶粒尺寸和微观应力随各种工艺制度的变化规律,对于数据的大小不是很看重。在平常分析中近似函数图解法用的相对比较多。实测线形与真实线形它是由衍射仪扫描后得到的原始图形,影响他的因素如下实验条件的影响包括由于生的入射线具有似的定的发散度平板试样引起的欠聚焦试样的吸收衍射仪的轴偏离和接受狭缝的宽度等。辐射是由波长非常接近的辐射合成的,实验得到的衍射峰是由两个衍射峰叠合而成。角因数的影响切随变化的因数都会影响衍射线的形状。主要包括吸收因子温度因子和洛伦兹能够反映试样物理宽化情况的线形,它是把各种因素校正后所得的曲线。二双线的分离主要有以下分离方法辐射合成的,且缠绕在起。辐射强度比约为。实验得到的衍射峰也是由两个衍射峰叠合而成。所用辐射和衍射线布拉格角有关。要得到各个参数就必须将两者分离开来。和宽为。若双线分离度为,当衍射线峰形对称底宽相同时,衍射峰同侧边界相距也为。实测线形是所形成的。线形。假定衍射线强度按波长的分布近似相同,强度比为,且或图形分离法图中的为辐射的叠加线形。首先确定出辐射的标准布拉格位置和,以和位置为和的峰顶,使两个线形很像,并且图中的两个阴影部份的面积相等,从而得到和。如果和的位置不能准确地确定,则可以由已知的值确定出图形中双线峰位的间距,并使它在和附近移动,找到使两线形满足上述条件的位置,就是准确的和位置,同时也就确定了两个峰的形状。图解法简单易行,但包含着定的任意性,在精确要求不高,特别是图形上线已有种程度的分离时,适用图解法分离双线。,可将等分后从数学方法进行了使能被等分,可先将划分为元宽度,再以划分为。用分别表示各分割单元的对应强度。按有,当当这种作法虽然缺乏严格的数学证明,但明很易收敛。衍射线线形宽化的主要原因是仪器宽化和物理宽化,物理宽化又是由材料中的晶格畸变亦称点阵畸变显微畸变和晶块细化亦称亚晶细化微晶宽化等缺陷两类因素造起的。如果物理宽化仅由晶格畸变或晶块细化种因素造成的,则可从实测线形分离仪器宽化因素后得到的真实线形宽度直接计算微观应力与晶块尺寸。如果物理宽化同时包括晶格畸变或晶块细化两种因素,首先应从中分离出晶格畴变加宽,然后进行微观应力与晶块尺寸的计算。晶块细化引起的宽化尺寸为微晶,能引起可观察的衍射线的宽化。原因是干涉函数的每个主峰就是倒易空间的个选择反射区。三维尺寸都很小的晶体对应的倒易阵点变为具有定体积的倒易体元,选择反射区的中心是严格满足布拉格定律的倒易阵点。反射球与选择反射区的任何部位相交都能产生衍射。衍射峰的底宽对应于选择反射区的宽度范围。选择反射区的大小和形状是由晶块的尺寸为干涉函数主峰底宽与以,选择反射区的大小与晶块的尺寸成反比。可以把晶胞当做个散射单元,将晶胞的原点做为散射中心。取中心为原点,其它散射中心的位置用矢量示,即假定小晶体在晶轴小晶体中包括的晶胞数小晶体的三个棱长为晶胞间的相干散射位相差可表晶界裂纹空位和缺陷等附近产生不均匀的塑性流动,从而使材料内部存在着微区几十埃应力。这种应力也会由多相物质中不同取向晶粒的各向异性收缩或合金中相邻相的收缩不致或共格畸变所引起。试样中的这种应力即无定的方向,又无定的大小。似的因此它们使面间距产生定的变化范围,从而衍射角有个变比范围,即使衍射线宽化。微观应力与衍射线宽化计算关系微观应力或晶格畸变导致晶面间距发生对称性变化,相应地引起衍射角变化。衍射线的半高宽为微晶宽化与波长成正比,而微观应力宽化与正比。区分二者的二种方法利用不同波长的辐射进行测试,如果衍射线宽随波长变化,说明宽化是由微晶引起。反之,则由微观应力引起。用试样不同衍射级的衍射线计算线宽,观察各衍射线线宽随角的变化规律。如果明宽化是由微晶引起的如果明宽化是由微观应力引起。微晶宽化与微观应力宽化的分离如果试样中同时存在微晶宽化和微观应力宽化,问题的处理将比较复杂。设微晶宽化的线性函数为微观应力宽化的线性函数为。这两种宽化效应的叠加也遵循卷积关系,物理宽化与微晶宽化卷积的求解方法有近似函数法,付立叶变换法和方差分析法这只介绍第种。常用的近似函数有高斯函数及柯西函数。实践中多选表中第三种搭配方案。表,搭配关系表,的关系方程的分离方法,写出两个以表中第三种方法为例,微观应力公式按谢乐公式可得似的得由令消去消去根据所选两级衍射线的衍射角算出,根据衍射线线形分析算出,再从公式求出此得到算过程较复杂,需通过计算机编程。三射线衍射线线形分析方法的应用晶体结构点阵畸变及其储能的测定在金属进行冷加工过程中将有的能量储存在加工件中。变形储存能量主要以位错和空位存在。其中位错能占。位错能可用点阵畸变的程度大小表征射线衍射线形分析方法测得的点阵畸变是方向平均点阵畸变,这方向的储能是平均值,基体储存能的差异就可以用特定方向上畸变能的平均值来反映例如冷轧低碳钢中特定位向上形变储能大小比较,并以此为形变金属再结晶织构形成机制提供理论依据,此试验中利用变形钢的不同成分的低碳钢的个方向的点阵畸变及其储能。实验选用用日本理学验原始试样和标准试样,其衍射峰用理学发明的软件对数据进行各种矫正,然后用入式计算平均点阵畸变,计算平均畸变储能式中,和分别是物理分量积分宽度的高斯分量晶体位向的点阵畸变及其形储能与弹性模量总体上呈负相关关系。但它随加工工艺或组成成分而变,压下率小时弹性模量大的方向储能较小,弹性模量小的方向储能较大当压下率大并使点阵畸变达到定程度时,储能大小排列顺序有逆转倾向。即当压下率较小时主要位向点畸变能倾向于反之。发给二位错密度晶体位错理论是研究金属材料很多应力的重要理论依据。在微观金属材料观察中可以发现位错是不是均匀分布,位错的局部相互缠绕及在晶界上塞积作用能大大强化基体,所以我们经常用平均位错密度来表征强化作用,经研究发现位错密度和变形量成正比,金属材料经退火后位错密度将变得很低。例如采用射线衍射法和新的线形分析理论,测定了经球化退火处理的计算得出在不同变形条件下的位错密度。首先介绍新的线形分析理论。用衍射仪测得的试样衍射线形称为实际线形,可表示为式中为几何宽化线形,它是由衍射几何等仪器原因而引起的衍射线宽化。衍射线物理宽化线形,它完全是由所研究的物理因素而引起的衍射线宽化是比例因子。几何线形能够用示。设为实部,则有式中够表示线形的对称性,与有效晶粒大小均方根值大相关性。理论研究分析表明,物理线形粒子大小宽化线形应变宽化线形积叠加而成,因此式中应常数参数,般线形均可认为是由分和分混合的叠加线形。这样可由分宽度和分宽度表示,利用最小二乘法求出和的的最合适值,即可求出位错密度和位错分布参数。这新的线形分析理论可以方便准确地测出常见的种结构的位错密度及分布状态情况。把经球化退火处理的料加工成直径为为验试样,分为组,每组个。加工应变分别为。利用种压缩应变下的位错密度,如图所示。从图中可以看出,随压下量的增大,位错密度也增大,当变形量大于时位错密度基本恒定在给三晶粒尺寸测定及分布晶体材料的微观结构方面密切相关我们知道高斯函数和洛仑兹函数函数能较准确详尽地描述由于晶粒尺寸效应和晶格微应变效应形成的衍射线形。在金属材料中,位错是引起各向异性微应变的个重要因素常实际应用时,常采用的是晶粒尺寸衍射线形和微应变衍射线应用广泛。定纳米分类号编号业论文设计射线衍射线行分析技术的发展及应用请学位工学学士院系机电工程系专业金属材料工程姓名班级任天堂学号嘎嘎嘎指导老师年月日消除射线衍射线形分析技术的发展及应用姓名导师年月日烟台大学文经学院毕业论文设计任务书院系机电工程系姓名号业届别专业业论文设计题目指导教师历博士职称讲师所学专业材料学主要内容形的构成。基本要求论文格式符合要求,内容丰富紧密,论据具有科学依据和较强的说服力。查阅与论文相关的资料,提出论点综合论证总结写作。主要参考文献王英华主编,原子能出版社,徐寒冰,盖秀颍,宋小平,李家宝,理化检验物理分册,卢柯,梁志德物理学报,进度安排开题,收集相关资料文献阅读资料文献撰写论文初稿对初稿进行修改并最终定稿指导教师签字年月日院系意见教学院长主任签字年月日备注摘要射线衍射技术的应用范围非常广泛,现已渗透到物理化学材料科学以及各种工程技术科学中,成为种重要的分析方法物质结构的分析。尽管可以采用中子衍射电子衍射红外光谱穆斯堡尔谱等方法,但是射线衍射是最有效的应用最广泛的手段,而且射线衍射是人类用来研究物质微观结构的第种方法从年代以来,随着高强度射线源包括超高强度的旋转阳极射线发生器电子同步加速辐射,高压脉冲射线源和高灵敏度探测器的出现以及电子计算机分析的应用,使金属射线学获得新的推动力。这些新技术的结合,不仅大大加快分析速度,提高精度,而且可以进行瞬时的动态观察以及对更为微弱或精细效应的研究。本文着重介绍射线衍射技术的原理,以及其应用方面,简单介绍射线衍射技术的发展及未来趋势关键词析技术半高宽近似函数法位错,目录线衍射线形的构成衍射线的线形二衍射线的强度三衍射线的宽度二衍射线形分析方法基础实测线形与真实线形实测线形真实线形二的双线分离图形分离法离法付里叶级数变换分离法三利用校正曲线获得线宽四吸收因子温度因子角因子的影响吸收因子的校正温度因子的校正角因子洛伦兹影响五仪器宽化效应衍射仪的权重函数衍射线形的卷积关系值三线衍射线形分析方法的应用晶体结构点阵畸变及储能二位错密度三晶粒尺寸测定及分布四射线衍射线形分析方法的未来发展趋势致谢参考文献吃过饭射线衍射线线形的构成将样品用衍
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