재료공학실험 (XRD)

소개

재료공학실험 레포트입니다. 많은 도움이 되었으면 합니다.

목차

1. 다음 주어진 자료를 바탕으로 각각의 그래프는 무슨 시료에 대한 분석인지 조사하시오.
2. XRD 장비의 원리, 구성 및 응용분야에 대해 조사하시오.

본문내용

2. XRD 장비의 원리, 구성 및 응용분야에 대해 조사하시오.
① 원리
결정성 시료에 입사되는 X-선이 Bragg 법칙을 만족할 때 얻어지는 X-선 회절패턴으로부터 화합물의 결정구조 분석, 집합조직(Pole figure), 잔류응력(Residual stress)의 측정과 시료를 구성하고 있는 화합물의 확인 및 정량분석을 한다.
X선은 전자기파의 일종이므로 파의 성질을 갖는다. X선은 각 결정상에서 산란되는데 일반적으로 임의의 방향에서는 위상이 조금씩 다르므로 파가 상쇄되어 소명되므로 결정에 대한 기여도가 0이 되나 특정 방향에서는 각 격자점의 산란파가 보강관계를 이루어 강한 회절 X선 파가 관측된다.
위 그림에서 평행하게 입사된 X선이 A점과 B점에서 산란된 경우를 생각해보면, A점에서 산란된 X선파에 비해 아래 B점에서 산란된 X선이 CB+BD 만큼의 이동경로가 더 길다. 그러므로 CB+BD = 2CB = 2BD = 2ABsinθ = 2dsinθ가 된다. 보강 관계를 이루어 강한 X선 파가 관측되는 경우를 살피면
∴ nλ = 2dsinθ
위 식을 Braggs equation이라 하며, θ는 braggs angle(2θ는 산란각), n은 반차수라 한다. d는 면간격이다.
중략..


③ 응용분야
기본적으로 아래와 같이 사용된다.
1. 결정성 분말, 박막시료의 정성분석 및 결정구조 분석
2. 결정성 화합물의 결정크기, 결합형태, 배향성 분석
3. 결정성 화합물의 온도변화에 따른 결정상(phase) 및 구조변화 측정

최근의 X선회절(X-Ray Diffraction) 연구는 Steroid, 비타민, 항생물질과 같은 복잡한 자 연물의 구조를 밝히는데 주로 이용되고 있다.
또한, 임의 시료가 어떠한 성분으로 구성되어 있는지 몰라도, 이 시료에 X선(X-Rays)을 조사시켜서 나타나는 회절패턴(Diffraction Pattern)을 이미 알고있는 시료에서 얻어진 회 절패턴(Diffraction Pattern)과 서로 비교하여 그 성분을 알아낼 수 있다.

참고자료

· 없음