微晶尺寸与晶格畸变

苏玉长、微晶尺寸和晶格应变、概况、原理、方法、算例、加工和处理过程引起晶格应变，具有特定性能的新型超细材料。 可用电镜直接观察，常规方法为x射线衍射方法，可定量给出统计变化规律。 概述、目录页、下一页、结晶学的定义，一种材料的结晶好坏(即结晶度)应该是结晶结构中节点上原子和离子规则排列的继续情况的描述。 这种情况不仅包括晶体内是否存在空隙、位错和扭曲，还包括三维空间中的连续距离的大小(KlugandAlexander，1974 )。 一种芽是原子或离子完全规律排列、不缺少、不断裂、不扭曲的完整晶体，但由于其在三维空间的连续性非常有限，其晶体程度不好，衍射效果也差(衍射现象不清楚，衍射峰缓慢)。 同样，一个大晶体，如其内部原子、离子的排列偏离规律，充满间隙、中断、扭曲，其晶体程度也不好，衍射效果也不一定好。 只有内部完整且相当连续的三维空间的晶体称为结晶度良好的晶体，其x射线衍射效应良好(衍射现象清晰，衍射峰狭窄)。 基于结晶学的基本意图，结晶度的研究应包括结晶完整度的研究以及该完整度在三维空间的连续性研究。 在这里，可以简称为晶体的完整性和大小。 研究方法应从衍射现象的锐度、衍射峰的宽度和锐度(通称形态)开始。 只有反映这种晶体的完整性和大小的参数才能表现晶体的结晶性。任一衍射峰均由5个基本要素构成(参照图1、2 )，即衍射峰的位置(图1的峰)、最大衍射强度(图1的Imax )、半峰宽、形态(图1的峰形态，通常衍射峰与Gauss、Cauchy、Voigt或PearsonVII分布)对称b是左右形态不对称的c是左右的半高宽度和形态不对称的d是上下不对称的非对称性。完全对称即图1 )。 这五个基本要素都有自己的物理学意义。 衍射峰位置是衍射面网格间距的反映(即布拉格定理)，最大衍射强度是物相自身衍射能力强弱的测定指标和混合物中含量的函数(MooreandReynolds，1989 )。 半高宽和形态是晶体大小和应变的函数(StokesandWilson，1944 )。 衍射峰的对称性是存在光源会聚性(Alexander，1948 )、样品吸收性(RobertandJohnson，1995 )、仪器警戒装置等要素和其他衍射峰或物相的函数(MooreandReynolds，1989； Sternetal .1991 )。 因此，除半峰宽和形态外，其他衍射参数没有反映出结晶度的好坏。 只有衍射峰(hkl )的半峰宽()、积分宽(IW )、垂直于衍射方向的平均厚度(l )和应变的大小(AStrainn )、或者去除应变效果后垂直于衍射方向的平均厚度(ASizen )才能表现结晶性的好坏。 其他衍射参数和指标不能用于描述结晶度的好坏。原理、x射线衍射理论指出晶格畸变和晶块微细化反而增大了空间选择反射区域，成为衍射线扩展的原因，通常称为物理扩展的实测中并非单独存在，而是伴随着设备宽度。 核心问题是如何从实测衍射峰中分离物理扩展效应，再分离晶格畸变和晶块微细化两种扩展效应。 返回目录页，方法、近似函数图解法(衍射积分宽度法)瓦伦埃夫巴赫(Warren-Averbach )傅里叶分析法峰形(结晶度)研究的主要理论基础是Scherrer理论(Scherrer，1918 )和Warren-Averbach理论(Warren-Averbach ) Scherrer理论Scherrer公式主要阐述了完全晶体衍射峰的扩展与晶体平均大小的关系。Warren-Averbach理论是现代粉末衍射理论和衍射峰形态学理论，阐述了晶体的完整性、晶体大小和衍射峰形态的整体关系学。 Scherrer(1918 ) :式中，是衍射峰半峰宽或积分宽度IW (积分宽度式的情况)，k是形态常数，是x射线波长，l是粒度尺寸或一致衍射区尺寸，是布拉格衍射角。 衍射峰的半峰宽是晶体尺寸(l )的函数，随着晶体尺寸(l )增大，衍射峰的半峰宽减小，反之增大。 因此，衍射峰的半峰宽是测量样品晶体大小的参数。 另外，Scherrer式记述了衍射峰形态要素与结晶平均一致衍射域的大小的关系。近似函数法、1、扩幅机制、近似函数法、近似函数法、近似函数法、近似函数法、近似函数法、近似函数法、近似函数法、近似函数法、近似函数法，为了在实验中减少几何扩幅，减少b0的相对误差， 要求尽量提高角度计的状态，用功率用小缝隙得到小的几何扩宽b0，用半高宽法重点考虑大晶粒的贡献，忽略小晶粒的贡献的拉乌积分宽度考虑大小晶粒的效果。 虽然近似函数法只有在保证B0/b03的情况下才能得到好的结果，但是为了尽可能增加B0/b0的值，采样处理是重要的。 x射线的小角度散射强度和分布与样品中粒子的形状、大小密切相关。、球状Ni(OH)2XRD线谱与制备工艺的关系，多采用硫酸镍和氢氧化钠化学共沉淀法制备。 结晶条件： pH值、氨镍比、温度、搅拌效果和添加剂等不同，结晶粒度在某些范围内变化，XRD射线谱在某种程度上选择性扩大的现象，是因为这种微结构的特征，特别是包含层间缺陷的结构性对球状Ni(OH)2化学性能有重要影响。 Ni(OH)2XRD谱的特征与制备条件的关系，bNi(oH)2粉末的XRD谱的基本特征是谱的各种各向异性的扩展，特别是球状Ni(OH)2的电化学性能有主要关系的(001 )峰、(101 )峰和(102 )峰的各向异性的扩展这表明球状Ni(0H)2在制造过程中在晶体生长中存在缺陷结构。 各向异性光谱的线宽化特征是球状Ni(OH)2沉淀结晶过程中pH、氨镍比、温度、搅拌效果和添加剂的一些因素的变化不同程度影响球状Ni(OH)2沉淀过程中结晶的程度。 从微晶结构特征的角度来看，bNi(oH)2粉末由具有大量微孔的微晶构成。 XRD射线光谱的d值、半峰值宽度和峰值强度是最大的bNi(oH)2粉末粒子的微细结构的特征，例如反映层状结构的厚度方向的状态的(001 )蜂和表现长度方向的状态的(100 )峰、和包含两者的状态的(101 )峰和(102 )峰的光谱宽度，根据球状Ni(oH)2的光谱宽度，可以适当地设定另外，球状Ni(oH)2的制造条件与电化学性能的关系即pH值，在许多实验中pH值变化时，已证明球状Ni(oH)2的XRD线谱(101 )晶面的半值宽度和c轴急剧变化的(100 )峰的XBD强度急速地向反方向变化，但a轴不怎么变化因此可以推测，在一定的pH下，球状Ni(oH)2在结晶化过程中会在c轴方向产生含有缺陷的堆积结构缺陷，沿着a轴方向的结晶比较完整，晶核的生长受到抑制。 图l(101 )峰半峰宽(a )、d值(b )和pH值的关系，因为MH/Ni电池中的正极反应实质上是电极/电解液界面的质子迁移过程，所以Ni(OH)2晶层间的迁移对电极的活性和利用率有重要影响. 球状Ni(oH)2的制备条件与电化学性能的关系氨镍比、氨镍比是球状Ni(oH)2生产中的重要参数，它是指单位时间内加入反应釜中的氨的海尔数与镍的摩尔数之比。氨镍比大，成核速度快速慢，成核速度显着加快，球形变大，沉积容量降低，反映在XRD线谱上的(101 )峰各向异性的扩展显着缩小，(001 )蜂d值也在4.64左右，球形氢氧化镍晶体明显完善。 相反，氨镍过小，成核速度过快，成核难以生长。 我不容易变成棒球。 反映在XRD线图中的(101 )峰的异构化更加显着，但是(001 )峰的d值急速变小，利用率显着降低，层间变小的结果如图2所示。 球形Ni(oH)2的制备条件与电化学性能的关系-温度的关系，体系的温度直接影响Ni2与NH3的结合能力，影响核的形成和生长过程，下表为温度和XRD光谱中(101 )峰的半峰宽、(001 )峰的d值的实验结果。 从上表可以看出，温度变化对(001 )峰的d值的影响不大，但是(101 )峰的半峰宽的影响大，因此温度的变化对XRD