XRD衍射仪检测（二）

XRD衍射仪在压电陶瓷晶体测试中的作用主要体现在以下几个方面：首先是物相分析：XRD技术可以用来分析压电陶瓷的物相组成及含量。通过对比样品的XRD图谱与已知晶体结构的XRD谱图，可以完成样品物相组成和结构的定性鉴定；晶体结构分析：XRD是研究晶体结构（如原子或离子及其基团的种类和位置分布，晶胞形状和大小等）是有力的方法之一。对于压电陶瓷而言，了解其晶体结构对于优化其压电性能至关重要；晶粒大小及介孔尺寸：XRD技术可以测定材料中晶粒的大小或其排布取向（材料的织构），这对于压电陶瓷的微观结构分析非常重要；晶格畸变及结晶度：XRD还可以分析晶格畸变及结晶度等信息，这些信息对于理解压电陶瓷的压电效应和机械性能有重要作用；相结构分析：XRD能够分析压电陶瓷的相结构，包括纯钙钛矿结构以及正交相与四方相的共存状态，这对于理解材料的电学性能和压电响应至关重要；晶胞参数测定：通过XRD结果进行Rietveld精修可以得到样品的晶胞参数，这些参数对于理解材料的晶体结构和计算四方相结构中c与a的比值（c/a）非常重要，c/a比值表征了压电极化的强弱；应力分析：XRD技术还可以用于分析材料中的内应力，这对于评估压电陶瓷在实际应用中的稳定性和可靠性非常重要。

图2中显示了BNT-6BT-3KNN 单晶的 X 射线衍射（XRD）图。晶体的择优取向为 {100}_c。由于在θ=45°附近出现了分裂峰，可认为样品结构为四方相和伪立方相共存，处于准同型相界（MPB）附近。在四方相（T）中，晶格参数为 a_T = 3.893 Å 和 c_T = 3.920 Å，由此得到的 c/a 比值约为 1.007，表明其存在微弱的四方畸变。在伪立方相中，晶格参数 a_C=3.901 Å。图2 (b)显示了单晶体粉末试样的 XRD 图样。对测试结果进行精修处理后发现，在{200}_c和{111}_c反射图中都没有观察到峰劈裂，这与之前有关 BNT-6BT-3KNN 随机取向陶瓷和织构陶瓷的报道一致。与块状试样不同，试样的平均结构可被划分为伪立方体。使用立方 Pm-3m 模型构很好的拟合了BNT晶体粉末数据，分析结果也给出了较低的轮廓系数（R_p = 7.21%，R_wp = 9.38%）。