（一）实验原理

根据晶体对X射线的衍射特征——衍射线的位置及强度来鉴定结晶物质的物相的方法， 就是X射线物相分析法。

任何一种结晶物质都具有特定的晶体结构。在一定波长的X射线照射下，每种晶体物 质都会产生自己特有的衍射花样。每一种物质与它的衍射花样都是一一对应的，不可能有 两种物质给出完全相同的衍射花样。如果试样中存在两种以上不同结构的物质时，每种物 质所特有的衍射花样不变，多相试样的衍射花样只是由它所含各物质的衍射花样机械叠加 而成。在进行相分析时，为了便于对比和存贮，通常用面间距d和相对强度I的数据组代表衍射花样。也就是说：用d-I数据组作为定性相分析的基本判据。其中又以d值为主要判据，I值为辅助判据。

定性相分析的方法，就是将由试样测得的d-I数据组(即衍射花样)与已知结构物质的标 准d-I数据组(即标准衍射花样)进行对比，从而鉴定出试样中存在的物相。这种标准d-I数据组是由“粉末衍射标准联合委员会”，简称JCPDS的国际性组织负责编辑出版，将每种物质的衍射数据和它的晶体学参数制成一张卡片，称为PDF卡片。每张PDF卡片代表一种物相，标有顺序号。卡片中的内容包括两个部分：（1）作为查询依据的三强线d-I数值，以及衍射花样中各个衍射线的d-I数据；2）物相名称，化学式，晶体学参数，光学性质和实验条件等。

（二）JADE-5软件的使用

Jade分析软件是MDI（MaterialsData，Inc）的产品，具有x射线衍射分析的一些基本功能，如平滑、K_α分离、去背底、寻峰、分峰拟合、物相检索、结晶度计算、晶粒大小和晶格畸变分析、RIR值快速定量分析、晶格常数计算、图谱指标化、角度校正、衍射谱计算等功能。从Jade6.0开始增加了全谱拟合Rietveld法定量分析，还可以对晶体结构进行精修。

图1 Jade5.0常用和手动工具栏

（三）Jade定性分析的步骤

Jade物相定性分析，它的基本原理是基于以下三条原则：（1）任何一种物相都有其特征的衍射谱；（2）任何两种物相的衍射谱不可能完全相同；（3）多相样品的衍射峰是各物相衍射峰的机械叠加。因此，通过实验测量或理论计算，建立一个“已知物相的卡片库”， 将所测样品的图谱与PDF卡片库中的“标准卡片”一一对照，就能检索出样品中的全部物相。

物相检索的步骤包括：

（1）给出检索条件：包括检索子库（有机还是无机、矿物还是金属等等）、样品中可能存在的元素等；

（2）计算机按照给定的检索条件进行检索，将最可能存在的前100种物相列出一个表；

（3）从列表中检定出一定存在的物相。

一般来说，判断一个相是否存在有三个条件：（1）标准卡片中的峰位与测量峰的峰位是否匹配，换句话说，一般情况下，标准卡片中出现峰的位置，样品谱中必须有相应的峰与之对应，即使三条强线对应得非常好，但有另一条较强线位置明显没有出现衍射峰，也不能确定存在该相，但是，当样品存在明显的择优取向时除外，此时需要另外考虑择优取向问题；（2）标准卡片的峰强比与样品峰的峰强比要大致相同，有时金属块状样品，由于

存在择优取向，导致峰强比不一致，因此，峰强比仅可作参考；（3）检索出来的物相包含的元素在样品中必须存在，如果检索出一个FeO相，但样品中根本不可能存在Fe元素，则即使其它条件完全吻合，也不能确定样品中存在该相，此时可考虑样品中存在与FeO晶体结构大体相同的某相。当然，如果你不能确定样品是否受到Fe污染，就得去做元素分析了。

对于无机材料和粘土矿物，一般参考“特征峰”来确定物相，而不要求全部峰的对应， 因为一种粘土矿物中可能包含的元素也可能不同。

下面介绍Jade中物相检索的步骤。

（1）第一轮检索：不做限定检索。打开一个图谱，不作任何处理，鼠标右键点击“S/M”按钮，打开检索条件设置对话框，去掉“Usechemistry filter”选项的对号，同时选择多种PDF子库，检索对象选择为主相（S/MFocus on MajorPhases）再点击“OK”按钮，进入“Search/Match Display”窗口。

（2）第二轮：限定条件的检索。限定条件主要是限定样品中存在的“元素”或化学成分，在“Use chemistry filter”选项前加上对号，进入到一个元素周期表对话框。 将样品中可能存在的元素全部输入，点击“OK”，返回到前一对话框界面，此时可选择检索对象为次要相或微量相（S/MFocus on Minor Phases或S/M Focus on TracePhases）。其它下面的操作就完全相同了。此步骤一般能将剩余相都检索出来。如果检索尚未全部完成，即还有多余的衍射线未检定出相应的相来，可逐步减少元素个数，重复上面的步骤，或按某些元素的组合，尝试一些化合物的存在。如某样品中可能存在Al,Sn,O,Ag等元素，可尝是否存在Sn-O化合物，此时元素限定为Sn和O，暂时去掉其它元素。在化学元素选定时，有三种选择，即“不可能”、“可能”和“一定存在”。限定条件的检索界面如图3所示。

（3）第三轮：单峰搜索。如果经过前两轮尚有不能检出的物相存在，也就是有个别的小峰未被检索出物相来，那么，此时最有可能成功的就是单峰搜索。在一般的教材上都有“三强线”检索法，这里使用单峰搜索，即指定一个未被检索出的峰，在PDF卡片库中搜索在此处出现衍射峰的物相列表，然后从列表中检出物相。方法如下：在主窗口中选择“计算峰面积”按钮，在峰下划出一条底线，该峰被指定，鼠标右键点击“S/M”，此时，检索对象变为灰色不可调（Jade 5中显示为“PaintedPeaks”）。此时，你可以限定元素或不限定元素，软件会列出在此峰位置出现衍射峰的标准卡片列表。其它操作则无别样。