X射线衍射仪测应力时为什么选高指数晶面

如题所述

X射线衍射方法测量残余应力的原理

什么是残余应力?

外力撤除后在材料内部残留的应力就是残余应力。
但是,习惯上将残余应力分为微观应力和宏观应力。
两种应力在X射线衍射谱中的表现是不相同的。
微观应力是指晶粒内部残留的应力,它的存在,使衍射峰变宽。
这种变宽通常与因为晶粒细化引起的衍射峰变宽混杂在一起,两者形成卷积
通过测量衍射峰的宽化,并采用近似函数法或傅立叶变换方法来求得微观应力的大小。

宏观应力是指存在于多个晶体尺度范围内的应力,相对于微观应力存在的范围而视为宏观上存在的应力。一般情况下,残余应力的术语就是指在宏观上存在的这种应力。
宏观残余应力(以下称残余应力)在X射线衍射谱上的表现是使峰位漂移。

根据衍射公式 2d sinθ=nλ ,当存在压应力时,晶面间距d变小,因此,衍射峰(2θ)向高角度偏移;角度越大,偏移角度的数值越大;衍射角小的衍射线偏移的角度的数值也小。测量了偏移角度,在计算应力的过程中,大数值得到的相对误差要小。
反之,当存在拉应力时,晶面间的距离d被拉大,导致衍射峰位(2θ)向低角度位移。同理,高指数衍射峰越大,向低角度偏移角度的数值也越大;指数小、衍射角也小,衍射线偏移的角度的数值也小。测量了偏移角度,在计算应力的过程中,大数值得到的相对误差要小。

通过测量样品衍峰的位移情况,可以求得残余应力。相对误差小的求得的残余应力的误差要小。

衍射角度和衍射指数的关系式是根据晶体晶胞晶系的不同而不同的。但一般的趋势是衍射角大、衍射指数也大,但不一定是正比例的关系。

http://wenku.baidu.com/view/b6a006ef5ef7ba0d4a733b31.html追问

只有误差小这一个原因么?

追答

我没有实测的经验。

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