X-Ray Diffraction，X射线衍射。是一种通过对晶体材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构及形态等信息的研究手段。其重点是X射线通过晶体衍射后得到，不同角度出现的衍射花样，通过此信息，利用标准谱图对比，进行分析样品中物质形式，即物相。其他应用都是基于此开发的。在定量分析中，其定量原理是依赖其数据库做的每种物质和Al2O3的比对强度，进行定量。其定量供参考，且只能定量到主含量物质。

射线发生器最大输出功率3kw；

封闭式X射线光管：Cu 靶；

额定电压20-60kV；

额定电流2-60mA；

最小焦斑尺寸0.4 * 8mm2；

测角仪系统：2θ扫描范围-3º~160°；

大尤拉环：Kai-调整范围：-5º~95°；

样品参数：Phi-调整范围：-360º~360°；

倾斜调整轴：Rx和Ry轴调节范围：-5º~5°；

可测试最大样品尺寸：250mm（L）*250mm（W）。

目前X射线衍射已经成为研究物质晶体结构的有效方法，可对粉状，块状，薄膜等材料进行测试。

主要应用包含有：

物相分析：

X射线衍射在金属中用得最多的方面，是针对物质中各组成成分进行鉴定。物相分析分为定性分析和定量分析。

定性分析：把对材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据相比较，确定材料中存在的物相。

定量分析：基于待测物相的衍射峰强度与其含量成正比，根据衍射花样的强度，确定材料中各相的含量。

举例：例如某粉末样品，成分约为TiO2，通过XRD定性半定量可知其大约组成为锐钛矿相及金红石相，以及大概的比例。

晶粒尺寸测定：

晶粒尺寸是材料形态结构的指标之一。材料中晶粒尺寸小于10nm时，将导致多晶衍射实验的衍射峰显著增宽。故根据衍射峰的增宽可以测定其晶粒尺寸。

举例：粉末样品，纳米材料需要知道粒径大小，可通过XRD测出其粒径分布情况。

结晶度测定:

测定晶体结构的完整程度。假定从非晶态形成的的晶态物质化学组成相同，无择优取向，晶相和非晶相对X射线的衍射和散射能力相同，可以计算出结晶部分占整体试样的比例。

举例：对结晶度物质例如高岭土中的高岭石结晶度的测定；例如对青堇石结晶度的测定；不论是对称性较高或者较低的结晶物质皆可测定其结晶度。

宏观应力测定：

材料中的残余应力的大小及方向，在很大程度上可以对其性能产生影响。利用测量材料点阵平面在不同方向上的间距的变化，可计算出残留应力的大小及方向。X射线应力测定在测试过程中不损害构件，具有无损检测的优势。

(残余应力：消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。机械加工和强化工艺都能引起残余应力。如冷拉、弯曲、切削加工、滚压、喷丸、铸造、锻压、焊接和金属热处理等，因不均匀塑性变形或相变都可能引起残余应力。残余应力一般是有害的，如零件在不适当的热处理、焊接或切削加工后，残余应力会引起零件发生翘曲或扭曲变形，甚至开裂。或经淬火、磨削后表面会出现裂纹。残余应力的存在有时不会立即表现为缺陷，而当零件在工作中因工作应力与残余应力的叠加，使总应力超过强度极限时，便出现裂纹和断裂。零件的残余应力大部分都可通过适当的热处理消除。残余应力有时也有有益的方而，它可以被控制用来提高零件的疲劳强度和耐磨性能。)

薄膜材料的物相鉴定及择优取向：

采用GI-XRD（X射线掠入射技术），选择PB平行光路将入射X射线以与样品表面近于平行的方式入射，控制入射X射线的角度，从而得到样品表面不同深度处的结构信息。结合面内和面外测试可以判断晶体的择优取向方向。

举例：可以利用本方法测试薄膜的厚度、残余应力、晶格等。

1. JIS K0131-1996    X射线衍射分析通则

2. JIS H7805-2005    用X射线衍射仪测定金属晶体中晶粒大小的方法

3. JY/T 009-1996     转靶多晶体X射线衍射方法通则

4. YB/T 5336-2006   高速钢中碳化物相的定量分析 X射线衍射仪法