[发明专利]一种平面内多晶织构的测量方法

说明书

本发明公开了一种平面内多晶织构的测量方法。包括：采用X射线管发出X射线，所述X射线为线焦斑；使用Sollar狭缝限制X射线在线焦斑长度方向的发散，并使用发散狭缝控制所述X射线在垂直于线焦斑方向的发散；使呈线焦斑的X射线照射到待测产品上，并使用X射线探测器接收待测产品衍射的X射线；控制所述X射线管与所述X射线探测器对待测样品进行Phi扫描，并由X射线探测器记录接收到的待测产品衍射的X射线的强度，根据待测产品衍射的X射线的强度的变化得出待测产品的平面内多晶织构。本发明的测量速度相比于现有技术有了很大的提高，测量值的波动范围也大幅度减少。并保持了测量的精度。同时，本发明具有低成本优势。

技术领域

本发明涉及带材多晶织构的测量技术，具体地说，是一种平面内多晶织构的测量方法。

背景技术

在工业生产中，对产品的性能进行检测分析是非常重要的一环。有些产品的性能与其材料的晶体结构、晶体取向或多晶织构有很大的关系，比如高温超导带材，获得高的超导电流的关键是要形成很好的多晶织构；在轧制钢板/钢带生产中，钢板/钢带的性能和轧制后的形成的多晶织构有很大的关系，因此需要对产品的晶体结构和多晶织构进行测量分析，这通常是通过X射线衍射方法来进行的。

为了更好地介绍本发明的背景和本发明，下面是有关多晶织构和应用X射线衍射仪进行测量的有关概念和术语的定义。

图1 是带状或板状产品的平面内织构和平面外织构的图示说明。产品的材料是多晶，是由无数的晶粒构成的。如果这些晶粒的取向是完全无规的，那么这样的产品材料就是叫做无织构的材料；如果这些晶粒的取向不是无规，而是有择优分布，则叫做有晶体织构的材料。其中一个极端的情景是这些晶粒的取向完全一样，这就是单晶。所述的平面内织构中的平面，是指带材或板材的平面100，平面内织构103是指产品材料中晶粒110的取向在产品表面平面100内（晶向和产品表面平面100平行）的分布情况，见图1中的平面内织构103部分，通常是用平面内晶向101的分布曲线的半高全宽（Full Width Half Maximum，FWHM）来描述。同理，平面外织构104是指产品材料中晶粒的取向在垂直于产品表面平面100方向的分布情况，通常是用平面外晶向102的分布曲线的半高全宽FWHM来描述，见图1中的平面外织构部分。

图2是本发明说明书所用的有关X射线衍射仪的一些名称的定义。图示中，从X射线管201发出的入射线，照射到样品的测试中心C（也叫衍射仪仪器中心），衍射出来的X射线，被X射线探测器202接收。入射线、衍射线所在的平面叫做衍射面，与产生衍射的晶面垂直。X射线管201、X射线探测器202都绕着仪器中心转动，他们的转动轴垂直于衍射面，并通过仪器中心，设计上保证X射线管201转轴和X射线探测器202的转轴重合。此转动轴为测角仪轴207。通过控制X射线管201和X射线探测器202的转动来测量不同角度位置上样品衍射的X射线强度即可进行X射线衍射谱的扫描测量。这样的转动角度的转动+控制装置叫做测角仪。

衍射仪常用的一种扫描方式是联动的Theta-Theta扫描。在这种联动扫描中，X射线管201相对于X射线探测器202的转角等于X射线管201相对于样品200的转角的2倍。实现方法之一是，样品200不动，X射线管201和X射线探测器202绕仪器中心（也是样品测试点）C联合转动，X射线探测器202的转动速度等于X射线管201转动速度，方向相反。衍射谱上的花样决定于材料的物相组成，各组成物相之间的含量比，在满足某些条件下，可以根据各组成物相的特征衍射峰的强度进行计算。

X射线管201和X射线探测器202也可以分别独立转动或移动到设定的θ角度完成某些特殊的测量。