陶瓷新视界：XRD&XRF的精准解析
时间：2024-08-01 阅读：171
陶瓷是人类最早制造和使用的人造材料之一，其历史可以追溯到几千年前。陶瓷材料的用途极为广泛。因其具有美观、耐用和易于清洁的特点，所以非常适用于制作餐具、容器、装饰品等日常用品；而其耐高温、耐腐蚀、绝缘性好等特性，又使得其在工业领域有着广泛的应用，如制造发动机部件、切削工具，电子元器件以及催化剂载体等。另外，像羟基磷灰石等陶瓷材料具有良好的生物相容性，被用于制作人工关节等生物医学材料。
XRD和XRF技术是陶瓷材料研究和质量检测中常用的分析方法。
⭕ XRD：通常用于确定陶瓷的晶体结构和相组成，以及晶粒大小和应力状态；
⭕ XRF：通常用于无损检测陶瓷中元素的种类和含量，包括主要元素、微量元素和痕量元素。
两种分析方法具备不同方面的定性和定量的功能，将两种方法结合联用，可以高效地分析陶瓷材料的多种物性，从而判定材料的特性和质量。
赛默飞公司的ARL品牌（Applied Research Lab）创立于90年前（1934年），旗下的XRD产品（ARL™ X’TRA Companion、ARL™ EQUINOX Pro）和XRF产品（ARL™ QUANT’X 、ARL™ PERFORM’X）具备多种强大的功能特性，可以满足不同客户对于陶瓷材料定性和定量分析的需求。
XRD
ARL™ X’TRA Companion
产品特点：
1. θ/θ扫描和Bragg-Brentano光学几何结构，台式
2. 半导体固态像素探测器，具备良好的能量分辨率
3. 可选配集成水冷系统，体积小巧，安装方便
XRD
ARL™ EQUINOX Pro
产品特点：
1. θ/θ扫描和Bragg-Brentano光学几何结构，立式
2. 多种型号探测器可选，满足不同应用需求
3. 多自由度优化光路系统，保证优异的角度精度和准确性
XRF
ARL™ QUANT’X
产品特点：
1. 快速分析F-U的元素
2. 多元素同时测量时长10-60秒
3. UniQuant™ 技术，无标样多元素同时分析技术
XRF
ARL™ PERFORM’X
产品特点：
1. 精准分析 Be-Am的元素
2. UCCO™超短距光学耦合技术，提升检测强度，提高检测精度
3. UniQuant™ 技术，无标样多元素同时分析技术
赛默飞XRD定性/定量检测实例：
陶瓷原料分析
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XRD技术在陶瓷行业中具有广泛的应用价值，它为陶瓷材料的合成、制备工艺优化、性能改进和应用推广提供了可靠的科学依据。
赛默飞XRF定性/定量检测实例：
陶瓷原料的元素组分分析
图1. Al元素回归曲线
图2. Si元素回归曲线
表1. 某原料样品中元素检测结果与湿法化学
通过精确的元素分析，XRF为陶瓷材料的研发、生产和质量控制提供了有力的支持。准确测定了原料中的元素组成，为生产过程中的原料配比和质量控制提供了数据支持。
本文总结
上述的两个实例，只是赛默飞公司XRD和XRF产品在陶瓷材料行业诸多应用中的一部分。赛默飞公司在持续开发仪器新功能的同时，也积极向陶瓷材料行业的专业机构和人士求教，不断提升产品应用的覆盖面，从而紧跟中国陶瓷材料行业的飞速发展的节奏。