XRD衍射儀檢測（二）

XRD衍射儀在壓電陶瓷晶體測試中的作用主要體現在以下幾個方面：首先是物相分析：XRD技術可以用來分析壓電陶瓷的物相組成及含量。通過對比樣品的XRD圖譜與已知晶體結構的XRD譜圖，可以完成樣品物相組成和結構的定性鑒定；晶體結構分析：XRD是研究晶體結構（如原子或離子及其基團的種類和位置分布，晶胞形狀和大小等）是有力的方法之一。對于壓電陶瓷而言，了解其晶體結構對于優化其壓電性能至關重要；晶粒大小及介孔尺寸：XRD技術可以測定材料中晶粒的大小或其排布取向（材料的織構），這對于壓電陶瓷的微觀結構分析非常重要；晶格畸變及結晶度：XRD還可以分析晶格畸變及結晶度等信息，這些信息對于理解壓電陶瓷的壓電效應和機械性能有重要作用；相結構分析：XRD能夠分析壓電陶瓷的相結構，包括純鈣鈦礦結構以及正交相與四方相的共存狀態，這對于理解材料的電學性能和壓電響應至關重要；晶胞參數測定：通過XRD結果進行Rietveld精修可以得到樣品的晶胞參數，這些參數對于理解材料的晶體結構和計算四方相結構中c與a的比值（c/a）非常重要，c/a比值表征了壓電極化的強弱；應力分析：XRD技術還可以用于分析材料中的內應力，這對于評估壓電陶瓷在實際應用中的穩定性和可靠性非常重要。

圖2中顯示了BNT-6BT-3KNN 單晶的 X 射線衍射（XRD）圖。晶體的擇優取向為 {100}_c。由于在θ=45°附近出現了分裂峰，可認為樣品結構為四方相和偽立方相共存，處于準同型相界（MPB）附近。在四方相（T）中，晶格參數為 a_T = 3.893 Å 和 c_T = 3.920 Å，由此得到的 c/a 比值約為 1.007，表明其存在微弱的四方畸變。在偽立方相中，晶格參數 a_C=3.901 Å。圖2 (b)顯示了單晶體粉末試樣的 XRD 圖樣。對測試結果進行精修處理后發現，在{200}_c和{111}_c反射圖中都沒有觀察到峰劈裂，這與之前有關 BNT-6BT-3KNN 隨機取向陶瓷和織構陶瓷的報道一致。與塊狀試樣不同，試樣的平均結構可被劃分為偽立方體。使用立方 Pm-3m 模型構很好的擬合了BNT晶體粉末數據，分析結果也給出了較低的輪廓系數（R_p = 7.21%，R_wp = 9.38%）。