样分组排列，到1986年己有36组约48000张卡片。从70年代后期开始，在总数据 库基础上，按计算机检索要求，又建立了常用物相、有机物相、无机物相、矿物、 合金、NBS、法医等七个子库，用户还可根据自己的需要，在盘上建立用户专业范 围常用物相的数据库等。近年来，JCPDS数据库分成两级：PDF一1级，包括全部 PDF卡片的d值、I值、物质名称、化学式，储存在硬磁盘上：还有PDF一2级，除 上述数据外，还可以将衍射线的晶面指数、点阵常数、空间群以及其他的晶体学信 息，储存在光盘上，使用相应的软件，未知物相可以容易被鉴别出来。 4.Jade物相检索 Jade分析软件是Mdi(Materials Date,Inc)的产品，具有x射线衍射分析的一 些基本功能如：平滑、K分离、去背底、寻峰、分峰拟合、物相检索、结晶度计算、 晶粒大小和晶格畸变分析、RIR值快速定量分析、晶格常数计算、图谱指标化、角 度校正、衍射谱计算等功能。从Jade6.0开始增加了全谱拟合Rietveld法定量分析， 还可以对晶体结构进行精修。 Jad7.0的常用工具栏和手动工具栏的基本功能见下图2-1和图2-2。 打开文件 寻峰 峰形拟合 物相检索 打印/预览 平滑图谱 扣除背底 查找PDF卡片 图2-1Jade7.0常用工具栏 手动寻峰 计算峰面积 辑背景线 除峰 】手动拟合 ma/Ctrl=Min. zQ4盟kae.t田 图2-2Jadc7.0手动工具栏 11
11 样分组排列，到 1986 年已有 36 组约 48000 张卡片。从 70 年代后期开始，在总数据 库基础上，按计算机检索要求，又建立了常用物相、有机物相、无机物相、矿物、 合金、NBS、法医等七个子库，用户还可根据自己的需要，在盘上建立用户专业范 围常用物相的数据库等。近年来，JCPDS 数据库分成两级：PDF－1 级，包括全部 PDF 卡片的 d 值、I 值、物质名称、化学式，储存在硬磁盘上；还有 PDF－2 级，除 上述数据外，还可以将衍射线的晶面指数、点阵常数、空间群以及其他的晶体学信 息，储存在光盘上，使用相应的软件，未知物相可以容易被鉴别出来。 4. Jade 物相检索 Jade 分析软件是 Mdi（Materials Date，Inc）的产品，具有 x 射线衍射分析的一 些基本功能如：平滑、Ka 分离、去背底、寻峰、分峰拟合、物相检索、结晶度计算、 晶粒大小和晶格畸变分析、RIR 值快速定量分析、晶格常数计算、图谱指标化、角 度校正、衍射谱计算等功能。从 Jade6.0 开始增加了全谱拟合 Rietveld 法定量分析， 还可以对晶体结构进行精修。 Jade 7.0 的常用工具栏和手动工具栏的基本功能见下图 2-1 和图 2-2。 图 2-1 Jade7.0 常用工具栏 图 2-2 Jade7.0 手动工具栏
Jae物相定性分析，它的基本原理是基于以下三条原则：(1)任何一种物相都 有其特征的衍射谱：(2)任何两种物相的衍射谱不可能完全相同：(3)多相样品的 衍射峰是各物相的机械叠加。因此，通过实验测量或理论计算，建立一个“已知物相 的卡片库”，将所测样品的图谱与PDF卡片库中的标准卡片”一一对照，就能检索出 样品中的全部物相。物相检索的步骤包括： (1)给出检索条件：包括检索子库（有机还是无机、矿物还是金属等等）、样品中 可能存在的元素等： (2)计算机按照给定的检索条件进行检索，将最可能存在的前100种物相列出一个 表： (3)从列表中检定出一定存在的物相。 一般来说，判断一个相是否存在有三个条件：(1)标准卡片中的峰位与测量峰 的峰位是否匹配，换句话说，一般情况下标准卡片中出现的峰的位置，样品谱中必 须有相应的峰与之对应，即使三条强线对应得非常好，但有另一条较强线位置明显 没有出现衍射峰，也不能确定存在该相，但是，当样品存在明显的择优取向时除外， 此时需要另外考虑择优取向问题：(2)标准卡片的峰强比与样品峰的峰强比要大致 相同，但一般情况下，对于金属块状样品，由于择优取向存在，导致峰强比不一致， 因此，峰强比仅可作参考：(3)检索出来的物相包含的元素在样品中必须存在，如 果检索出一个FεO相，但样品中根本不可能存在Fe元素，则即使其它条件完全吻 合，也不能确定样品中存在该相，此时可考虑样品中存在与FO品体结构大体相同 的某相。当然，如果你自己也不能确定样品会不会受F心污染，你就得去做做元素分 析再来了。 对于无机材料和粘土矿物，一般参考特征峰”来确定物相，而不要求全部峰的 对应，因为一种粘土矿物中可能包含的元素也可能不同： 下面介绍Jade中物相检索的步骤。 12
12 Jade 物相定性分析，它的基本原理是基于以下三条原则：（1）任何一种物相都 有其特征的衍射谱；（2）任何两种物相的衍射谱不可能完全相同；（3）多相样品的 衍射峰是各物相的机械叠加。因此，通过实验测量或理论计算，建立一个“已知物相 的卡片库”，将所测样品的图谱与 PDF 卡片库中的“标准卡片”一一对照，就能检索出 样品中的全部物相。物相检索的步骤包括： （1）给出检索条件：包括检索子库（有机还是无机、矿物还是金属等等）、样品中 可能存在的元素等； （2）计算机按照给定的检索条件进行检索，将最可能存在的前 100 种物相列出一个 表； （3）从列表中检定出一定存在的物相。 一般来说，判断一个相是否存在有三个条件：（1）标准卡片中的峰位与测量峰 的峰位是否匹配，换句话说，一般情况下标准卡片中出现的峰的位置，样品谱中必 须有相应的峰与之对应，即使三条强线对应得非常好，但有另一条较强线位置明显 没有出现衍射峰，也不能确定存在该相，但是，当样品存在明显的择优取向时除外， 此时需要另外考虑择优取向问题；（2）标准卡片的峰强比与样品峰的峰强比要大致 相同，但一般情况下，对于金属块状样品，由于择优取向存在，导致峰强比不一致， 因此，峰强比仅可作参考；（3）检索出来的物相包含的元素在样品中必须存在，如 果检索出一个 FeO 相，但样品中根本不可能存在 Fe 元素，则即使其它条件完全吻 合，也不能确定样品中存在该相，此时可考虑样品中存在与 FeO 晶体结构大体相同 的某相。当然，如果你自己也不能确定样品会不会受 Fe 污染，你就得去做做元素分 析再来了。 对于无机材料和粘土矿物，一般参考“特征峰”来确定物相，而不要求全部峰的 对应，因为一种粘土矿物中可能包含的元素也可能不同。 下面介绍 Jade 中物相检索的步骤
第一轮检索：不做限定检索。打开一个图谱，不作任何处理，鼠标右键点击“SM” 按钮，打开检索条件设置对话框，去掉Use chemistry filter'”选项的对号，同时选择 多种PDF子库，检索对象选择为主相(S/M Focus on Major Phases)再点击“OK 按钮，进入“Search/Match Display”窗口。 第二轮：限定条件的检索。限定条件主要是限定样品中存在的“元素”或化学成分， 在Use chemistry filter"”选项前加上对号，进入到一个元素周期表对话框。将样品中 可能存在的元素全部输入，点击OK”,返回到前一对话框界面，此时可选择检索对 象为次要相或微量相(S/M Focus on Minor Phases或S/M Focus on Trace Phases)。其 它下面的操作就完全相同了。此步骤一般能将剩余相都检索出来。如果检索尚未全 部完成，即还有多余的衍射线未检定出相应的相来，可逐步减少元素个数，重复上 面的步骤，或按某些元素的组合，尝试一些化合物的存在。如某样品中可能存在 AL,Sn,O,Ag等元素，可尝是否存在Sn0化合物，此时元素限定为Sn和O,暂时去 掉其它元素。在化学元素选定时，有三种选择，即“不可能”、“可能”和“一定存在”。 见图3。 Current Chemistry [Filter] ☒ Exclude All Light Elements Common Possible All ☐He Li Be BC N O F Ne Na Mg 区Possible Al Si P S G A K Co Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni cu Zn Go Ge As Se Br Ka Rb Sr Y Zr Nb Mo Te Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te 1 Xe Ce Ba Hr Ta w Re Ds Ir Pt Au Hg TI Pb Bi Po At Rn Fr Ra La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ln An Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk C Es Fm Md No L Stoichiometry:? 150÷ ☑delp Save 图23元素选择界面 三、实验仪器设备 13
13 第一轮检索：不做限定检索。打开一个图谱，不作任何处理，鼠标右键点击“S/M” 按钮，打开检索条件设置对话框，去掉“Use chemistry filter”选项的对号，同时选择 多种 PDF 子库，检索对象选择为主相（S/M Focus on Major Phases）再点击“OK” 按钮，进入“Search/Match Display”窗口。 第二轮：限定条件的检索。限定条件主要是限定样品中存在的“元素”或化学成分， 在“Use chemistry filter”选项前加上对号，进入到一个元素周期表对话框。 将样品中 可能存在的元素全部输入，点击“OK”，返回到前一对话框界面，此时可选择检索对 象为次要相或微量相（S/M Focus on Minor Phases 或 S/M Focus on Trace Phases）。其 它下面的操作就完全相同了。 此步骤一般能将剩余相都检索出来。如果检索尚未全 部完成，即还有多余的衍射线未检定出相应的相来，可逐步减少元素个数，重复上 面的步骤，或按某些元素的组合，尝试一些化合物的存在。如某样品中可能存在 Al,Sn,O,Ag 等元素，可尝是否存在 Sn-O 化合物，此时元素限定为 Sn 和 O，暂时去 掉其它元素。 在化学元素选定时，有三种选择，即“不可能”、“可能”和“一定存在”。 见图 3。 图 2-3 元素选择界面 三、实验仪器设备
日本理学Ultima型粉末衍射仪，实验样品，衍射图谱，Jade7.0分析软件 四、物相鉴定的注意问题 实验所得出的衍射数据，往往与标准卡片或表上所列的衍射数据并不完全一致， 通常只能是基本一致或相对地符合。尽管两者所研究的样品确实是同一种物相，也 会是这样。因而，在数据对比时注意下列几点，可以有助于作出正确的判断。 (1)d的数据比1M,数据重要。即实验数据与标准数据两者的d值必须很接近，一 般要求其相对误差在上士1%以内。1M,值容许有较大的误差。这是因为面网间距d 值是由晶体结构决定的，它是不会随实验条件的不同而改变的，只是在实验和测量 过程中可能产生微小的误差。然而。值却会随实验条件（如靶的不同、制样方法的 不同等)不同产生较大的变化。 (2)强线比弱线重要，特别要重视值大的强线。这是因为强线稳定也较易测得精 确：而弱线强度低而不易察觉，判断准确位置也困难，有时还容易缺失。 (3)若实测的衍射数据较卡片中的少几个弱线的衍射数据，不影响物相的鉴定。 五、实验报告 使用Jade7.0软件打开实验一测得的XRD图谱，对图谱进行定性标定，并记下 图谱编号和标定结果（物相名称）填入表1中，同时将图谱和检索出的卡片进行比 对。并将标定结果打印，附在实验报告后（点击File中print-一Peak compact) 表2-1XRD图谱物相定性标定结果 单物相标定结果 图谱编号 物相名称 卡片号 主要衍射峰20值比较 图谱中20值 卡片20值 两者差值 14
14 日本理学 Ultima III 型粉末衍射仪，实验样品，衍射图谱，Jade7.0 分析软件。 四、物相鉴定的注意问题 实验所得出的衍射数据，往往与标准卡片或表上所列的衍射数据并不完全一致， 通常只能是基本一致或相对地符合。尽管两者所研究的样品确实是同一种物相，也 会是这样。因而，在数据对比时注意下列几点，可以有助于作出正确的判断。 （1）d 的数据比 I/Il 数据重要。即实验数据与标准数据两者的 d 值必须很接近，一 般要求其相对误差在上±1％以内。I/Il 值容许有较大的误差。这是因为面网间距 d 值是由晶体结构决定的，它是不会随实验条件的不同而改变的，只是在实验和测量 过程中可能产生微小的误差。然而。I/Il 值却会随实验条件(如靶的不同、制样方法的 不同等)不同产生较大的变化。 （2）强线比弱线重要，特别要重视 d 值大的强线。这是因为强线稳定也较易测得精 确；而弱线强度低而不易察觉，判断准确位置也困难，有时还容易缺失。 （3）若实测的衍射数据较卡片中的少几个弱线的衍射数据，不影响物相的鉴定。 五、实验报告 使用 Jade7.0 软件打开实验一测得的 XRD 图谱，对图谱进行定性标定，并记下 图谱编号和标定结果（物相名称）填入表 1 中，同时将图谱和检索出的卡片进行比 对。并将标定结果打印，附在实验报告后（点击 File 中 print－Peak compact） 表 2-1 XRD 图谱物相定性标定结果 单物相标定结果 图谱编号 物相名称 卡片号 主要衍射峰 2θ 值比较 图谱中 2θ 值 卡片 2θ 值 两者差值
实验三多晶混合物相定性分析 一、实验目的与任务 根据衍射图谱或数据，学会混合物相定性鉴定方法。 二、多晶混合物相定性分析原理 晶体对X射线的衍射效应是取决于它的晶体结构，不同种类的品体将给出不同 的衍射花样。假如一个样品内包含了几种不同的物相，则各个物相仍然保持各自特 征的衍射花样不变。而整个样品的衍射花样则相当于它们的迭合。除非两物相衍射 线刚好重迭在一起，二者一般之间不会产生干扰。这就为我们鉴别这些混合物样品 中和各个物相提供了可能。关键是如何将这几套衍射线分开。这也是多相分析的难 点所在。可以想象，一个样品中相的数目越多，重迭的可能性也越大。鉴别起来也 越困难。实际上当一个样品中的相数多于3个以上时，就很难鉴别了。 三、实验仪器设备 日本理学UltimaⅢ型粉末衍射仪，实验样品，衍射图谱，Jade7.0软件。 四、多相混合分析方法 4.1基本原理 多相混合物的衍射图谱鉴定较困难，根据混合物相的具体情况分别对待，将不 同物相的衍射线分开，以便较快而准确分析鉴定。 (1)多相分析中若混合物是已知的，无非是通过X射线衍射分析方法进行验证。 在实际工作中也能经常遇到这种情况。 (2)若多相混合物是未知且含量相近。则可从每个物相的3条强线考虑： a.从样品的衍射花样中选择5相对强度最大的线来，显然，在这五条线中至少有 三条是肯定属于同一个物相的。因此，若在此五条线中取三条进行组合，则共可得 出十组不同的组合。其中至少有一组，其三条线都是属于同一个物相的。可以检索 出初步检索出物相A
15 实验三 多晶混合物相定性分析 一、实验目的与任务 根据衍射图谱或数据，学会混合物相定性鉴定方法。 二、多晶混合物相定性分析原理 晶体对 X 射线的衍射效应是取决于它的晶体结构，不同种类的晶体将给出不同 的衍射花样。假如一个样品内包含了几种不同的物相，则各个物相仍然保持各自特 征的衍射花样不变。而整个样品的衍射花样则相当于它们的迭合。除非两物相衍射 线刚好重迭在一起，二者一般之间不会产生干扰。这就为我们鉴别这些混合物样品 中和各个物相提供了可能。关键是如何将这几套衍射线分开。这也是多相分析的难 点所在。可以想象，一个样品中相的数目越多，重迭的可能性也越大。鉴别起来也 越困难。实际上当一个样品中的相数多于 3 个以上时，就很难鉴别了。 三、实验仪器设备 日本理学 Ultima III 型粉末衍射仪，实验样品，衍射图谱，Jade7.0 软件。 四、多相混合分析方法 4.1 基本原理 多相混合物的衍射图谱鉴定较困难，根据混合物相的具体情况分别对待，将不 同物相的衍射线分开，以便较快而准确分析鉴定。 （1）多相分析中若混合物是已知的，无非是通过 X 射线衍射分析方法进行验证。 在实际工作中也能经常遇到这种情况。 （2）若多相混合物是未知且含量相近。则可从每个物相的 3 条强线考虑： a. 从样品的衍射花样中选择 5 相对强度最大的线来，显然，在这五条线中至少有 三条是肯定属于同一个物相的。因此，若在此五条线中取三条进行组合，则共可得 出十组不同的组合。其中至少有一组，其三条线都是属于同一个物相的。可以检索 出初步检索出物相 A