تعیین اندازه کریستالیت به روش شرر

تعیین اندازه کریستالیت به روش شرر

یکی از داده های مفیدی که می توان از تحلیل نتایج XRD بدست آورد، محاسبه اندازه بلورک یا کریستالیت سایز است. این اندازه با آنچه که اصطلاحا اندازه ذرات می نامیم و آنها را زیر میکروسکوپ می بینیم، تفاوت دارد. در حقیقت در نانوذرات هر ذره از چندین بلورک تشکیل شده است. اهمیت اندازه بلورک در مواد بالک یا توده ای بیشتر است و تاثیر مهمی بر برخی خواص همچون خواص مکانیکی دارد.

حین تشکیل جامدات بلوری به عنوان مثال از طریق فرآیند انجماد، در بخش های مختلف اتم ها شروع به چینش کنار هم و به صورت منظم می کنند. در حقیقت هنگامیکه تعداد اتم ها از حدی بحرانی بیشتر شود، جوانه یک بلورک ایجاد می شود. سپس با به هم پیوستن بیشتر اتم ها بلورک رشد می کند. همین اتفاق در نواحی دیگر ماده نیز رخ می دهد. هر کدام از این نواحی که در انها اتم ها به صورت منظم کنار هم قرار گرفته اند را بلورک یا کریستالیت می گویند. بلورک ها پس از رشد به همدیگر می رسند. به دلیل اختلاف جهت گیری اتم ها در هر بلورک ناحیه برخورد آنها، ناحیه ای  است که نظم اتمی در آن ناحیه به هم ریخته است که اصطلاحا به آن ناحیه مرزدانه می گویند. 

هر بلورک را دانه با گرین نیز می گویند.در نتیجه به شرطی یک دانه یک بلورک است که از یک فاز تشکیل شده باشد و جهت گیری اتم ها در تمام دانه یک شکل باشد. همان طور که در شکل نشان داده شده است، یک دانه ممکن است از چند فاز تشکیل شده باشد که در این صورت هر دانه یک بلورک نمی باشد. جدا کننده دانه ها مرزدانه ها هستند که آنها را میتوان در بزرگنمایی های بسیار بالا مشاهده کرد. هرچه تعداد بلورک ها در یک جامد بیشتر باشد، اندازه بلورک ها کوچکتر و مقدار مرزدانه ها بیشتر است. همانگونه که در شکل مشاهده می شود، هر ذره پودری شکل که در زیر میکروسکوپ مشاده می شود، می تواند خود از چندین بلورک تشکیل شده باشد. در نتیجه محاسبه اندازه بلورک نشان دهنده اندازه ذرات نمی باشد.

هنگامی که اندازه بلورک ها کاهش می یابد، پیک های XRD نیز پهن تر می شوند. برای تحلیل های کمی نتایج XRD و بدست آوردن اندازه کریستالیت روش های مختلفی ابداع شده است که ساده ترین آن ها رابطه شرر برای محاسبه اندازه دانه است. روش های ویلیامسون-هال و وارن-آورباخ نیز روش های پیشرفته تری هستند. در مهامکس تعیین اندازه بلورک یا کریستالیت و دیگر خدمات تحلیل نتایج XRD با بالاترین کیفیت و توسط متخصصین انجام می شود. می توانید درخواست خود را در همین صفحه ثبت نمایید.