Principio de aplicación de la tecnología de difracción de rayos X en la industria de las baterías de litio
Los rayos X son ondas electromagnéticas con altas frecuencias, con longitudes de onda que van desde aproximadamente 0,001 nm a 10 nm. Tiene una fuerte penetración y una cierta cantidad de radiación. Los rayos X son generados por electrones de alta velocidad u otras corrientes de radiación de alta energía（ γ Cuando los rayos, las corrientes de neutrones, etc. chocan con otras sustancias, su velocidad disminuye repentinamente e interactúan con los átomos internos de la sustancia para producir.
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Diferentes materiales objetivo (diferente número atómico, diferente configuración electrónica en la capa externa) en el difractómetro generan diferentes longitudes de onda de rayos X características. La posición del pico del patrón de difracción obtenido del material objetivo con una longitud de onda más larga está a lo largo de la línea 2 θ El eje se estira regularmente; La posición del pico del patrón de difracción obtenido del material objetivo con una longitud de onda más corta está a lo largo del borde 2 θ El eje se comprime regularmente. Pero los valores de la distancia entre los planos de muestra obtenidos del espectro de difracción son todos iguales.
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Debido a que la disposición de los átomos dentro de diferentes cristales es única, los patrones de difracción correspondientes son únicos, razón por la cual también se puede realizar el análisis de fase. El patrón de distribución de los picos de difracción en los patrones de difracción está determinado por el tamaño, la forma y la orientación de las células cristalinas. La intensidad de los picos de difracción está determinada por el tipo de átomos y su posición en la celda de cristal, pero el coeficiente de absorción de masa de la muestra está relacionado con la longitud de onda de los rayos entrantes. Por lo tanto, la intensidad de los picos de difracción en la misma muestra obtenida con diferentes materiales de rastrillo también será diferente.
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Para comprender profundamente el principio de XRD, también necesitamos conocer una ecuación y una fórmula: la ecuación de Bragg y la ecuación de Scherrer (los principios específicos de ambas no se explicarán aquí en detalle, y usted mismo puede encontrar literatura relevante).
Ecuación de Bragg: la condición básica que debe cumplir la difracción de rayos X en un cristal, que refleja la relación entre la dirección de los rayos de difracción y la estructura del cristal. Fórmula: 2dsen θ = N λ （ θ es el ángulo de incidencia, 2 θ es el ángulo de difracción, d es el espaciado del plano cristalino y n es el orden de difracción, λ es la longitud de onda de los rayos X.
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Ecuación de Scherrer: utilizada para describir la relación entre el tamaño de grano y la mitad del ancho del pico de difracción. Fórmula: D=K λ / β Cos θ (D es el tamaño de grano, β Para medir la mitad del ancho del pico de difracción, θ es el ángulo de difracción, λ es la longitud de onda de rayos X y K es la constante de Scherrer.
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