XRD vs XRF:Valg af den rigtige røntgenteknik til materialeanalyse

Af Steve Johnson, materialeanalytiker, opdateret 24. marts 2022

stevanovicigor/iStock/GettyImages

XRF (røntgenfluorescens) og XRD (røntgendiffraktion) er hjørnestensteknikker i materialekarakterisering. Hver metode giver forskellige fordele afhængigt af målmaterialets kemi og krystallinitet.

Krystallinske materialer

XRD leverer præcise strukturelle oplysninger for pulvere, legeringer og mineraler. Ved at måle diffraktionsmønstre afslører det gitterparametre, fasesammensætning og krystallitstørrelse. Dens kvantitative nøjagtighed når under-procentniveauer for velkrystalliserede prøver.

Metallurgiske og kompositmaterialer

XRF udmærker sig ved hurtig elementær analyse af metalliske legeringer, cementholdige kompositter og miljøprøver. Den kvantificerer hoved- og sporstoffer ned til 10–20 ppm, hvilket letter kvalitetskontrol og overholdelse af lovmæssige standarder.

Hastighed og gennemløb

En XRF-måling tager typisk mindre end en time fra prøveforberedelse til resultat, og databehandling er ofte afsluttet på 10-30 minutter. XRD kræver længere indsamlingstider, især for lavintensive faser.

Begrænsninger

XRF kan ikke pålideligt registrere lette elementer såsom Beryllium, og dens nøjagtighed falder til under 10 ppm for nogle elementer. XRD kæmper med nanoskala eller meget amorfe strukturer, som kan være usynlige i diffraktionsmønstre.

Vælg mellem XRF og XRD hængsler på materialetype, krævet opløsning og operationelle begrænsninger. For en omfattende karakterisering giver kombinationen af begge metoder et holistisk syn på sammensætning og struktur.