skanuj0610

4.4.3. Stopień krystaliczności. Wielkość i orientacja krystalitów 4.4.3.1. Pomiar stopnia krystaliczności

Proszek krystaliczny daje widmo złożone z ostrych prążków odpowiadających odbiciom Bragga. Przeciwnie, substancja bezpostaciowa daje widmo rozmyte, złożone z szerokich, rozmytych pierścieni (dla małych kątów) i prawie nie zróżnicowane zaczernienie (przy dużych kątach).

Można by oczywiście pomyśleć o pomiarze względnych natężeń obu obrazów: dyfrakcji i rozpraszania, nakładających się na tym samym widmie, gdy próbka jest częściowo krystaliczna, częściowo zaś bezpostaciowa.

Jeżeli możliwe było wcześniejsze wyznaczenie widm próbek bądź całkowicie krystalicznych, bądź całkowicie bezpostaciowych, proste porównanie trzech widm umożliwia określenie stopnia krystaliczności.

Wyznaczony w taki sposób stopień krystaliczności powinien być interpretowany ostrożnie; może on niekiedy różnić się dość znacznie od wartości uzyskanych innymi metodami fizycznymi. Jest to związane z przyjęciem zbyt prostego modelu. Między doskonałym uporządkowaniem idealnego kryształu a całkowitym nieuporządkowaniem stanu bezpostaciowego istnieją wszystkie stany pośrednie, co należałoby uwzględnić w sposób bardziej precyzyjny.

4.4.3.2. Pomiar wielkości krystalitów

Szerokość prążków na rentgenogramie proszkowym, podobnie jak powierzchnia plamek dyfrakcyjnych monokryształu, pozwala określić wielkość krystalitów (struktura mozaikowa w monokrysztale), jeżeli nie przekracza ona 10~⁵ cm. Jak wiemy, wspomniana szerokość i powierzchnia zależą od funkcji dyfrakcyjnej 3? Lauego (s. 451). Ponieważ funkcja ta jest transformatą Fouriera kształtu bloku monokrystalicznego, to, jak wynika z zależności między siecią pierwotną i odwrotną, prążki będą tym szersze, im mniejsze będą krystality.

W pomiarach należy stosować wiązkę promieni rentgenowskich o dostatecznie małej średnicy (mikrowiązka </> = 10" ³ cm), by nie nastąpiło poszerzenie prążków uwarunkowane techniką eksperymentalną, które zamaskowałoby, przynajmniej częściowo, rozszerzenie wywołane małymi rozmiarami cząstek monokrystalicznych.

Pomiary takie są często wykonywane w metalurgii, gdzie wielkość krystalitów (zwanych również „ziarnami”) jest ważną cechą fizyczną metali.

4.433. Pomiar uprzywilejowanych orientacji — analiza tekstury

W pewnych fazach krystality nie wykazują (prawie) niezmiennej orientacji, jaka je cechuje w monokryształach, ani też nie są rozmieszczone w sposób czysto przypadkowy, charakterystyczny dla drobnoziarnistego, jednorodnego proszku. Rozkładem ich rządzi bardziej skomplikowane prawo statystyczne, określające teksturę substancji.

Jeżeli krystality wykazują tendencję do ustawienia się zgodnie z pewnym kierunkiem krystalograficznym i jeżeli kierunek ten wybrano jako oś zamontowania próbki, obserwo-

612