射线衍射矿物成分检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-10-10  

射线衍射矿物成分检测基于X射线与晶体物质的相互作用原理,通过分析衍射图谱确定矿物物相组成、晶体结构及含量。检测过程涵盖样品制备、数据采集与谱图解析,需严格控制仪器参数与环境条件以确保结果准确性,适用于地质、材料及环境等领域的矿物定性定量分析。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

矿物相鉴定:通过比对实测衍射谱与标准矿物数据库的特征峰位,确定样品中存在的矿物种类,是成分分析的基础环节,需确保衍射角测量精度优于0.01°。

结晶度定量分析:依据衍射峰宽化程度计算矿物结晶完善度,采用谢乐公式或全谱拟合方法,适用于评估成岩作用或合成工艺对晶体结构的影响。

晶粒尺寸分布测定:基于衍射峰展宽效应计算矿物晶粒的平均尺寸及分布范围,需校正仪器宽化因子,结果反映矿物形成过程中的热历史条件。

物相含量定量分析:采用内标法、外标法或Rietveld全谱拟合技术计算各矿物相的质量分数,要求标准物质与待测样品晶体结构匹配度高。

残余应力检测:通过测定晶面间距变化计算矿物晶格应变,适用于构造地质学中岩石变形历史研究或工业材料加工应力评估。

织构取向分析:利用极图或反极图表征矿物晶粒的择优取向程度,揭示岩石变形机制或材料轧制过程中的晶体学特征变化。

非晶相含量测定:通过衍射谱背景散射强度与结晶相衍射强度的比例关系,计算样品中非晶态物质的体积分数。

层状矿物层间距测量:针对黏土、云母等矿物,精确测定(001)面网间距以识别矿物多型或层间离子置换状态。

高温原位相变监测:在可控温条件下采集衍射数据,追踪矿物在加热过程中的相变温度、新相生成动力学等实时变化。

微区衍射Mapping分析:结合聚焦光束技术对样品微米级区域进行二维扫描,绘制矿物相空间分布图,揭示成分不均一性。

检测范围

火成岩全岩分析:用于确定岩浆岩中长石、石英、辉石等主要造岩矿物组合及含量,辅助岩石分类与成因解释。

沉积岩黏土矿物鉴定:针对页岩、泥岩等细粒沉积物,区分伊利石、蒙脱石、高岭石等黏土矿物类型,反映沉积环境演化。

变质岩相平衡研究:通过识别蓝晶石、硅线石等特征变质矿物,重建变质作用过程中的温压条件与反应路径。

矿石工艺矿物学分析:测定金属矿石中目的矿物与脉石矿物的嵌布关系与解离度,为选矿工艺优化提供基础数据。

月壤与陨石物相解析:对地外样品进行无损矿物鉴定,揭示太阳系早期演化历史与天体撞击事件记录。

陶瓷原料矿物组成检测:分析高岭土、长石等陶瓷原料的矿物纯度与杂质相,影响烧结性能与成品机械强度。

建筑材料耐久性评估:检测水泥水化产物中钙矾石、氢氧化钙等物相变化,评估混凝土碳化或硫酸盐侵蚀程度。

环境粉尘源解析:识别大气颗粒物中石英、方解石等矿物组分,追溯沙尘暴或工业排放的污染来源。

考古陶器产源地溯源:通过陶片中矿物填料特征比对,重建古代陶器制作工艺与原料开采运输路线。

工业催化剂物相监控:监测催化材料在使用过程中活性相晶型转变或积碳生成,指导再生工艺参数调整。

检测标准

ASTM E975-2013《金属材料定量相分析的标准实践》:规定了采用X射线衍射进行多相材料定量分析时标样选择、数据采集与计算方法的通用要求。

ISO 20203-2015《铝生产用碳素材料 石英含量的X射线衍射测定》:明确碳素材料中结晶二氧化硅的定量测试流程,包括样品研磨粒度控制与衍射角扫描范围设定。

GB/T 23456-2009《粘土矿物鉴定方法》:规定黏土矿物定向片制备、乙二醇饱和处理等前处理步骤,以及衍射谱特征峰识别规则。

JIS R 2215-1999《耐火制品X射线衍射定量分析方法》:针对镁砂、锆刚玉等耐火材料,规范内标物质添加比例与衍射强度归一化处理方法。

GB/T 17432-1998《变形铝合金相分析用X射线衍射方法》:要求采用滤波辐射与步进扫描模式,精确测定铝合金中强化相的种类与含量。

ISO 17974-2002《表面化学分析 辉光放电发射谱和X射线衍射谱的转换》:涉及深度剖析中衍射数据与成分数据的关联分析规范。

ASTM D5380-1993《涂料中结晶化合物鉴定的试验方法》:规定涂料刮片样品的衍射测试条件,用于识别颜料晶型与降解产物。

GB/T 30903-2014《无机化工产品 晶型结构分析X射线衍射法》:涵盖化学品多晶型定性鉴别与相对含量计算的标准化流程。

检测仪器

多晶X射线衍射仪:采用铜靶或钴靶X射线管与闪烁计数器,实现5-90°衍射角连续扫描,核心功能为采集粉末样品的全谱衍射数据用于物相鉴定。

高温附件系统:集成电阻炉与温度控制器,可在室温至1600℃范围内进行样品加热,用于矿物相变过程的原位动力学研究。

微区X射线衍射仪:配置毛细管聚焦光学系统与激光定位装置,实现50微米级束斑直径的局部衍射分析,适用于矿物环带结构或包裹体成分表征。

样品自动换样器:具备20位以上样品盘容量与机械臂传输机构,支持批量样品连续测试,提升检测效率并减少人为操作误差。

全自动测角仪:采用光学编码器控制样品台与探测器运动,角度重现性达±0.0001°,保证长期测量中衍射峰位数据的稳定性。

低温衍射附件:通过液氮循环系统实现-190℃低温环境,用于研究矿物在低温条件下的晶格收缩或相变行为。

薄膜衍射附件:配备掠入射光学结构与二维探测器,专用于涂层、薄膜样品的物相分析与应力测量,入射角可调范围0.5-5°。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院