《X射線衍射理論與實踐》(Ⅱ)包括X射線衍射分析的3個專題應用和Rietveld全譜擬合精修方法。

專題應用包括：宏觀內應力的測量(第1章)、織構的測定與分析(第2章)和非晶態物質的X射線衍射分析(第6章)。每個專題應用都包括4個環節：從基礎理論開始，導出實驗原理和實驗方法，後結合科研需要，通過應用實例講解，進行操作技能培訓，並且通過課堂討論問題、思考計算和實踐操練對相關專題進行總結、歸納和技能提升。

針對Rietveld全譜擬合精修方法，第3章詳細闡述了Rietveld方法的基本原理和數學基礎；第4章和第5章以Jade和Maud兩種智能化精修軟件為工具，提出了Rietveld方法在多晶材料中的各種具體應用方法。本書中重點內容和案例配有講解視頻，可掃碼觀看。本書同時配課件，教師可申請下載作為參考。

《X射線衍射理論與實踐》(Ⅱ)中的內容和應用實例涵蓋金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、化學、化工、物理、地質、礦冶工程等學科領域，可作為這些專業本科生、研究生的教學用書，對從事X射線衍射工作的技術人員和科研工作者也是很好的參考工具書。

第1章  宏觀內應力的測量  1

1.1內應力 1

1.2基本原理 3

1.3測試技術 6

1.4實驗方法 9

1.5應用 12

1.5.1測量鋁合金拋丸處理後表面的殘餘應力 12

1.5.2軸承鋼沿深度方向的殘餘應力分布 16

1.6討論與實踐 17



第2章  織構的測定與分析  19

2.1織構及其分類 19

2.2織構材料的衍射幾何特征 21

2.3織構的表示方法 22

2.4直接極圖 23

2.4.1極圖的定義 23

2.4.2極圖的測繪 26

2.4.3組合試樣法測繪完整極圖 30

2.4.4極圖分析 31

2.5反極圖 32

2.5.1反極圖的生成 32

2.5.2反極圖的測繪方法 33

2.5.3反極圖的分析方法 36

2.6取向分布函數 37

2.6.1取向分布函數的計算 37

2.6.2取向分布函數的分析 40

2.7織構測量的應用 43

2.8討論與實踐 53



第3章  Rietveld全譜擬合方法  54

3.1Rietveld結構精修原理 54

3.1.1X射線衍射譜的組成 54

3.1.2Rietveld方法的基本原理 55

3.2計算譜的構成 57

3.2.1晶體結構 57

3.2.2其他參數 58

3.2.3計算譜的合成 61

3.3Rietveld精修順序 61

3.3.1精修參數的分類 61

3.3.2精修參數的選擇 62

3.3.3參數放開的順序 62

3.4精修指標 63

3.4.1精修指標 63

3.4.2殘差圖示 64

3.4.3精修過程中可能出現的問題 65

3.5精修的應用 67

3.6Rietveld精修軟件 70

3.7討論與實踐 71



第4章  Rietveld精修實戰（Jade）  72

4.1Jade全譜擬合功能特色 72

4.2精修流程 73

4.3物相的讀入 78

4.4精修參數設置 80

4.5全局變量精修 82

4.6物相參數精修 84

4.7晶體結構精修 87

4.8精修顯示與結果輸出 88

4.9Rietveld精修的應用 90

4.9.1定量分析 90

4.9.2晶胞參數精修 101

4.9.3微結構與織構精修 104

4.9.4晶體結構精修 109

4.9.5Rietveld在物相檢索中的應用 114

4.10討論與實踐 117



第5章  Rietveld精修實戰（Maud）  118

5.1Maud的功能與安裝 118

5.2基本操作界面 120

5.3簡單精修 126

5.4含非晶相的定量分析方法 137

5.5儀器參數設置 143

5.6含織構樣品的定量分析 148



第6章  非晶態物質結構的X射線衍射分析  153

6.1非晶態物質結構的主要特征 153

6.2非晶態結構的徑向分布函數 154

6.2.1單一品種原子的徑向分布函數 154

6.2.非晶態結構的徑向分布函數 156

6.3實驗與數據處理 158

6.3.1衍射強度分布IM (2θ)的測量 158

6.3.2數據處理 158

6.4應用 160



練習參考答案  165



附錄  175

附錄1點群、空間群和勞阨群的符號和關繫 175

附錄2應力測定常數 181



參考文獻  183

X射線衍射技術是研究物質晶體結構及其變化規律的主要手段，是材料結構表征技術的重要組成部分，是材料科學工作者必須掌握的基本知識與科研工具。

本書內容和應用實例涵蓋金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、化學、化工、物理、地質、礦冶工程等學科領域。全書可作為各專業本科生、研究生的教學用書，在教學過程中除基礎理論部分外可選擇學習與專業相關的內容和實例操作。本書對於從事X 射線衍射工作的技術人員和科研工作者來說也是很好的參考工具書。

《X射線衍射理論與實踐》全書分Ⅰ、Ⅱ兩個分冊。兩冊書的內容包括：X射線衍射學的基礎理論和粉末X射線衍射的原理、儀器、測試技術和數據處理方法。在基礎理論部分，繫統闡述了X射線的產生和性質、晶體學基礎、X射線衍射幾何與衍射強度理論，介紹了各種X射線衍射實驗方法及數據處理方法。在應用實踐方面，介紹了X射線物相定性分析、物相定量分析、結晶度計算方法、指標化與晶胞參數精修、微結構分析、宏觀內應力測量、織構的測定與分析以及非晶態物質結構的X 射線衍射分析。針對每種應用都闡述了實驗原理、實驗方法和操作應用與實踐。書中還詳細闡述了Rietveld全譜擬合精修原理、數學基礎和精修方法，並通過實例操作全面闡述了精修方法在材料研究中的應用。

本書由中南大學材料科學與工程學院黃繼武、李周、黃田田編寫，全書內容由黃田田老師進行了校核。

中南大學材料科學與工程學院“材料結構分析”精品課程教學團隊一直致力於提高材料結構分析課程的教學水平。本書在編寫過程中得到團隊成員和學校、學院領導的鼓勵和指導，在此表示衷心感謝! 全書由在材料結構表征領域卓有成就的湖南大學材料科學與工程學院周靈平教授審閱，在此對其在百忙中抽出寶貴的時間對全書的審閱表達由衷的感謝! 在本書編寫過程中得到了化學工業出版社和中南大學的支持，在此一並感謝!

由於編者學術水平和認知視野的限制，書中難免存在某些不妥之處，請閱讀者提出寶貴的修改建議，以便在再版時修正。

書中的一些具體實驗方法引用於一些已經發表的專著和文獻，列於書後，但可能存在不詳之處，在此對原作者表示感謝!

書中的分析案例配有文件，請掃描以下二維碼下載。重點內容的詳細視頻講解，可在相應處掃描二維碼觀看。



黃繼武  李周

2020年4月