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地质样品X衍射分析

检测项目

物相鉴定:

  • 矿物相识别:衍射峰位置(2θ±0.02°,参照ICDD PDF-4+)
  • 物相匹配:数据库索引号(PDF编号≥90%)
  • 非晶相检测:散射背景强度比(≤5%)
晶体结构分析:
  • 晶格参数测定:a,b,c值(精度±0.001Å)
  • 空间群确认:对称性指标(空间群编号)
  • 晶系分类:立方/六方等(参照国际晶体学表)
定量分析:
  • 相含量计算:Rietveld法(误差<2%)
  • 矿物丰度测定:重量百分比(0.1%-100%)
  • 元素分布:结合EDS数据(检测限0.01wt%)
晶粒尺寸测定:
  • 谢乐方程应用:尺寸范围10nm-100μm
  • 微应变分析:应变值ε(±0.0001)
  • 晶界效应:峰宽比(FWHM≤0.1°)
残余应力分析:
  • 应力值计算:sin²ψ法(范围0-1000MPa)
  • 应力梯度:深度剖面(步长10μm)
  • 弹性常数:杨氏模量(参照ASTM E1426)
取向分析:
  • 极图绘制:织构系数(TC≥0.8)
  • 晶向分布:欧拉角(精度±1°)
  • 择优取向:极密度(最大/最小比)
薄膜分析:
  • 薄膜厚度测定:掠入射XRD(GI-XRD,角度0.5°-5°)
  • 界面分析:层间距离(精度±0.1nm)
  • 薄膜结晶度:结晶指数CI(0-1标度)
矿物成分分析:
  • 主要矿物识别:石英/长石含量(wt%偏差±0.5)
  • 粘土矿物分类:高岭石/蒙脱石比(参照ISO 13320)
  • 杂质检测:痕量元素(检测限0.001%)
结晶度测定:
  • 结晶度指数:CI值(计算法,范围0-100)
  • 非晶含量:背景积分比(≤10%)
  • 晶体缺陷:位错密度(位错/cm²)
晶体缺陷分析:
  • 位错密度估算:威廉姆森-霍尔图(误差±5%)
  • 堆垛层错:峰位移(δ2θ≤0.01°)
  • 空位分析:强度比变化(参照JCPDS标准)

检测范围

1. 火成岩:涵盖花岗岩和玄武岩等,重点检测长石和石英物相组成及晶粒尺寸分布。

2. 沉积岩:包括砂岩和石灰岩,侧重分析石英含量、粘土矿物定量及微应变效应。

3. 变质岩:如片麻岩和大理石,检测云母晶体结构、残余应力和矿物转变过程。

4. 矿物单晶:如石英和方解石,聚焦晶体参数精确测定、空间群验证及缺陷分析。

5. 土壤样品:涉及粘土和高岭石,重点检测矿物丰度、结晶度及元素分布关联。

6. 矿石样品:如赤铁矿和铜矿石,侧重铁/铜相含量、晶格参数及应力腐蚀影响。

7. 火山灰:包括玻璃相和火山岩,检测非晶相比例、晶粒尺寸及成分均匀性。

8. 化石样品:如方解石化石,聚焦物相识别、晶体缺陷及保存状态分析。

9. 地质钻芯:涵盖全岩样本,重点检测矿物定量、取向分布及钻探影响评估。

10. 人工合成地质材料:如模拟矿物,侧重合成过程验证、晶体结构一致性及缺陷控制。

检测方法

国际标准:

  • ISO 16127:2018 地质样品X射线衍射分析方法
  • ASTM D3906-03(2019) 粘土矿物X射线衍射测试标准
  • JCPDS 00-001-1000 衍射数据库参照标准
国家标准:
  • GB/T 17412.1-2012 岩石矿物鉴定方法 X射线衍射法
  • GB/T 18873-2008 矿物X射线衍射定量分析技术规范
  • GB/T 13298-2015 金属材料显微组织检验方法(结合XRD部分)
方法差异说明:国际标准如ISO强调样品均匀性和全局数据库匹配,而国家标准如GB/T 17412更注重特定矿物分析步骤和本地化校准;ASTM方法通常使用更高角度分辨率(0.01°),GB标准则优化样品制备流程以减少背景噪声。

检测设备

1. X射线衍射仪:PANalytical Empyrean(Cu Kα辐射,2θ范围5°-140°,分辨率0.0001°)

2. 样品研磨机:Fritsch Pulverisette 7(粒度范围0.1-100μm,转速100-700rpm)

3. 压片机:Specac Atlas Manual Press(压力范围0-10吨,模具直径10mm)

4. 旋转样品台:用于织构分析(角度精度±0.001°,转速0.1-10rpm)

5. 低温附件:用于低温XRD(温度范围-196°C至室温,控制精度±0.1°C)

6. 高温附件:用于原位加热(温度范围室温-1600°C,加热速率0.1-10°C/min)

7. EDS探测器:结合XRD(元素检测限0.01wt%,能量分辨率<130eV)

8. 激光衍射粒度分析仪:Malvern Mastersizer 3000(粒度范围0.01-3500μm,精度±1%)

9. 真空系统:用于减少空气散射(真空度<10^{-3} mbar,泵速5L/s)

10. 数据采集软件:X'Pert HighScore Plus(数据库匹配率≥95%,自动报告生成)

11. 校准标准:硅粉标准样品(晶格参数5.4307Å,纯度99.999%)

12. 防辐射罩:铅屏蔽系统(辐射泄漏<0.5μSv/h)

13. 样品杯:铝制或玻璃(直径15mm,深度2mm)

14. 过滤系统:单色器(波长精度±0.0001nm,带宽0.02nm)

15. 冷却系统:水冷X射线管(温度控制±1°C,功率3kW)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

地质样品X衍射分析
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。