Кількісний фазовий аналіз

Розроблений та реалізований нами метод визначення кількісного вмісту фаз в суміші (до шести фазових складових) базується на математичному алгоритмі його одночасного уточнення з параметрами кристалічної структури (координатами атомів, коефіцієнтами заповнення атомами відповідних правильних систем точок, температурніми поправками, текстурою) кожної із фаз.

Інтенсивність відбиття окремої фази в суміші може бути представлена в вигляді:

,

де для кожної фази: I(hkl)ⁱ - інтенсивність відбиття від площини  hkl; c_i -об'ємна концентрація; Q_i - розсіююча здатність одиниці об’єму;  m_i -лінійний коефіцієнт поглинання; d_i - середній розмір частинок і-фазової складової; - середній коефіцієнт лінійного поглинання суміші;  I₀ -інтенсивність падаючого променя.

Розсіююча здатність і-тої фази суміші в свою чергу розраховується за співвідношенням:

Q_i =

де I(hkl)ⁱ⁰  - інтенсивність розсіювання; V_i - об’єм елементарної комірки і-фазової складової. 

Розроблений нами комплекс програм для кількісного фазового аналізу апробовано на багатьох різноманітних за природою еталонних сумішах (зразках з відомим кількісним фазовим складом). Якщо текстура в зразку незначна, середній розмір частинок малий (до 1 mm), або значення лінійних коефіцієнтів близькі (), то похибка визначення кількісного вмісту фазових складових не перевищує  2%. При порушенні хоча б однієї з вказаних умов, дуже суттєвим стає коректне визначення розмірів зерен в фазових складових (методами оптичної або растрової мікроскопії, тощо). Деякі проблеми пов’язані також з коректним врахуванням текстури, що може привести до збільшення похибки визначення кількісного вмісту фаз (до 6%).

Рис. 1 ілюструє результат визначення кількісного співвідношення сульфофторидних фаз в продукті синтезу сульфофториду диспрозію: Dy₃S₂F₄ (структура типу Yb₃S₂F₄, розрахований вміст 56 ваг. %) та DySF (структура типу PbFCl, розрахований вміст 44 ваг. %), фактор розбіжності  R_I = 0.074.

 

Рис.1 Графічний результат проведення кількісного фазового (кружальця – експериментальні значення інтенсивностей, відповідно суцільні чорна та червона лінії – розрахунок)

 

 

Назад

Назад