X射線衍射儀（XRD）是一種基于X射線與晶體材料相互作用原理的分析儀器，通過測量衍射角與衍射強度，獲得材料的晶體結構、物相組成、晶粒尺寸、應力狀態等信息。
環境科學：污染物檢測與土壤修復監測XRD在環境監測中發揮重要作用，可鑒定大氣顆粒物、工業廢渣、污染土壤中的結晶相。例如，石棉是一種致*礦物，XRD可快速檢測建筑材料中的石棉含量。在土壤修復領域，XRD可監測重金屬（如鉛、鎘）的礦物形態變化，評估修復效果。此外，XRD還可用于研究工業固廢（如粉煤灰、礦渣）的資源化利用途徑。 鑒別藥物多晶型（Form I/II）。小型臺式多晶XRD衍射儀應用環境科學污染物結晶相分析
小型臺式多晶X射線衍射儀（XRD）在考古文物顏料分析中具有獨特優勢，能夠無損、快速地揭示古代顏料物的晶體結構信息，為文物鑒定、年代判斷和工藝研究提供科學依據。
兵馬俑顏料鑒定發現：紫**域檢出硅酸銅鋇（BaCuSi?O?），峰位22.3°、27.8°意義：證實秦代已掌握人工合成紫色顏料技術
古埃及彩棺分析問題：表面綠**域異常褪色XRD結果：原始顏料：孔雀石（17.5°主峰）風化產物：氯銅礦（16.2°）+堿式氯化銅（11.6°）保護建議：控制環境濕度<45% RH 桌面型定性粉末X射線衍射儀維修點核電站管路沉積物分析。
XRD在電池材料研究中的應用電池材料的電化學性能與其晶體結構密切相關，XRD在鋰離子電池、鈉離子電池、固態電池等領域具有重要應用：（1）電極材料的物相分析正極材料：確定LiCoO?、LiFePO?、NMC（LiNi?Mn?Co?O?）的晶體結構及雜質相。示例：NMC材料中Ni2?/Ni3?比例影響層狀結構的穩定性，XRD可監測相純度。負極材料：分析石墨、硅基材料、金屬氧化物（如TiO?、SnO?）的晶型變化。（2）充放電過程中的結構演變通過原位XRD實時監測電極材料在循環過程中的相變：示例：LiFePO?在充放電過程中經歷兩相反應（FePO? ? LiFePO?），XRD可跟蹤相轉變動力學。Si負極在鋰化時形成Li?Si合金，導致體積膨脹，XRD可觀測非晶化過程。（3）固態電解質的結構表征分析LLZO（Li?La?Zr?O??）、LGPS（Li??GeP?S??）等固態電解質的晶型（立方/四方相）及離子電導率關聯。示例：立方相LLZO具有更高的Li?電導率，XRD可優化燒結工藝以獲得純立方相。（4）電池老化與失效分析檢測循環后電極材料的相分解（如LiMn?O?的Jahn-Teller畸變）。示例：NMC材料在高電壓下可能發生層狀→尖晶石相變，XRD可揭示衰減機制。
小型臺式多晶XRD衍射儀在燃料電池電解質材料晶體穩定性分析中具有重要應用價值，尤其適用于材料開發、工藝優化和質量控制環節。
相變行為分析氧化鋯基電解質（YSZ）：監測立方相（c）-四方相（t）轉變特征衍射峰對比：立方相：單峰（111）~30°四方相：分裂峰（111）~30°和（11-1）~30.2°（Cu靶）案例：3YSZ在800℃老化后的t相含量定量（Rietveld精修）（2）摻雜效應研究GDC（Gd摻雜CeO?）：通過晶格參數變化評估固溶度計算公式：Δa/a? = k·r3（摻雜離子半徑效應）典型數據：Gd2?Ce?.?O?-δ的a=5.419 ? vs CeO?的5.411 ?（3）熱循環測試原位變溫XRD分析：溫度范圍：RT-1000℃（需配備高溫附件）監測指標：熱膨脹系數（CTE）計算：α=(Δa/a?)/ΔT相變溫度確定（如LSGM在600℃的菱方-立方轉變）（4）界面反應檢測電解質/電極擴散層分析：特征雜質相識別（如NiO-YSZ界面生成La?Zr?O?）半定量分析（檢出限~1wt%） 現場分析鉆探巖芯的黏土礦物比例。
小型臺式多晶X射線衍射儀（XRD）在考古文物顏料分析中具有獨特優勢，能夠無損、快速地揭示古代顏料物的晶體結構信息，為文物鑒定、年代判斷和工藝研究提供科學依據。
綠色顏料分析典型礦物：孔雀石[Cu?(CO?)(OH)?]：17.5°、24.0°（單斜晶系）綠銅礦（CuCl?·3Cu(OH)?）：16.2°、32.6°（腐蝕產物）案例：敦煌壁畫中識別出氯銅礦與孔雀石混合使用的特殊工藝
藍色顏料分析關鍵礦物：石青[Cu?(CO?)?(OH)?]：23.7°、31.4°青金石（Na????Al?Si?O??S???）：30.5°、35.2°鑒別要點：青金石中的黃鐵礦雜質峰（33.1°）可作為真偽判斷依據 工業產線技術人員的實操培訓。小型臺式粉末X射線衍射儀應用于金屬材料合金相組成分析
檢測晶圓加工殘余應力。小型臺式多晶XRD衍射儀應用環境科學污染物結晶相分析
X射線衍射在食品與農業中的應用：添加劑安全與土壤改良分析
農業土壤改良研究（1）改良劑作用機理酸性土壤調理：追蹤石灰（CaCO?）→石膏（CaSO?）的相變過程（pH調節動態）檢測羥基磷灰石（Ca??(PO?)?(OH)?）對Cd2?的晶格固定效應鹽堿地治理：腐殖酸-石膏復合體的層間距變化（d值從15.4?→12.8?）（2）新型改良劑開發生物炭材料：石墨微晶（002）峰半高寬反映熱解溫度（400℃ vs 700℃工藝優化）負載納米羥基磷灰石的分散性評估礦物-微生物復合體：蒙脫石（15?）-芽孢桿菌相互作用層間擴展現象（3）肥料增效技術控釋肥料包膜：檢測硫包衣尿素中α-S?向β-S?的晶型轉變（釋放速率調控）磷肥有效性：磷礦粉（氟磷灰石）→磷酸二鈣的轉化率定量（Rietveld精修） 小型臺式多晶XRD衍射儀應用環境科學污染物結晶相分析
