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標題:
結晶度的測定方法
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作者:
天工開物
時間:
2025-7-14 09:04
標題:
結晶度的測定方法
一、物理測試法
1.
X射線衍射法（XRD）
原理：利用X射線在晶體中的衍射現象，通過分析衍射圖譜中的峰強度和面積，計算結晶度。晶體部分會產生尖銳的衍射峰，而非晶部分則形成寬泛的漫散射背景。結晶度可通過結晶峰面積與總衍射面積的比值確定。
步驟：
制備樣品（粉末或薄膜），確保表面平整。
使用X射線衍射儀對樣品進行掃描，獲取衍射圖譜。
分離結晶峰和非晶散射背景，計算結晶峰面積。
結晶度 = （結晶峰面積 / 總衍射面積）× 100%。
應用：廣泛用于金屬、陶瓷、高分子材料等結晶度的測定。
優勢：非破壞性、高精度，可提供晶體結構信息。
局限：設備昂貴，操作復雜，對樣品制備要求高。
2.
核磁共振法（NMR）
原理：利用原子核在磁場中的共振現象，通過分析共振信號的強度和線寬，區分結晶和非晶區域。結晶區域原子排列有序，共振信號尖銳；非晶區域原子排列無序，共振信號寬泛。
步驟：
將樣品置于強磁場中，施加射頻脈沖激發原子核共振。
記錄共振信號，分析信號強度和線寬。
結晶度 = （結晶區域信號強度 / 總信號強度）× 100%。
應用：適用于高分子材料、生物大分子等結晶度的測定。
優勢：非破壞性、可提供分子動力學信息。
局限：對樣品純度要求高，解析復雜。
3.
紅外光譜法（IR）
原理：利用分子振動對紅外光的吸收特性，通過分析吸收峰的強度和位置，區分結晶和非晶區域。結晶區域分子排列有序，吸收峰尖銳；非晶區域分子排列無序，吸收峰寬泛。
步驟：
制備樣品（薄膜或粉末），確保表面平整。
使用紅外光譜儀對樣品進行掃描，獲取吸收光譜。
分析吸收峰的強度和位置，計算結晶度。
應用：適用于高分子材料、無機非金屬材料等結晶度的測定。
優勢：操作簡便、快速。
局限：精度較低，易受樣品表面狀態影響。
二、化學分析法
1.
密度法
原理：結晶材料的密度通常高于非晶材料。通過測量樣品的實際密度和理論結晶密度，計算結晶度。
步驟：
使用密度測量儀（如比重瓶法、氣體置換法）測量樣品的實際密度（ρ）。
查閱文獻或通過XRD計算樣品的理論結晶密度（ρ?）。
結晶度 = （ρ / ρ?）× 100%。
應用：適用于金屬、陶瓷等密度差異明顯的材料。
優勢：操作簡便、成本低。
局限：精度受密度測量誤差影響，不適用于密度差異小的材料。
2.
化學溶解法
原理：結晶材料和非晶材料在特定溶劑中的溶解性不同。通過選擇性溶解非晶部分，計算剩余結晶部分的質量比例。
步驟：
稱取一定質量的樣品（m?）。
將樣品置于特定溶劑中，攪拌至非晶部分完全溶解。
過濾、干燥剩余結晶部分，稱取質量（m?）。
結晶度 = （m? / m?）× 100%。
應用：適用于高分子材料、部分無機材料等。
優勢：直接、直觀。
局限：溶劑選擇困難，可能破壞結晶結構，操作耗時。
作者:
lala
時間:
7 天前
感謝詳細解釋，我現在完全明白了。
歡迎光臨 制造論壇-制造行業自己的交流社區! (http://m.2021ok666.com/)
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