X射线衍射仪在制药行业中的应用:药物多晶型研究与质量控制
X射线衍射(XRD)技术是制药行业药物研发和质量控制的**分析手段之一。药物活性成分(API)的多晶型现象(同一化合物存在不同晶体结构)直接影响药物的溶解度、稳定性、生物利用度及生产工艺。XRD能够快速、准确地鉴定药物晶型,确保药品质量符合监管要求(如ICH、USP、EP)。
药物多晶型研究(1)多晶型的发现与表征晶型筛选:通过XRD建立晶型库,区分不同晶型(如无水晶型、水合物、溶剂化物)。示例:利托那韦(Ritonavir)因未检测到新晶型(Form II)导致药品失效,损失超2.5亿美元。布洛芬(Ibuprofen)存在多种晶型,其中Form I和Form II的溶解性差异***。结构解析:结合单晶XRD(SCXRD)确定晶胞参数、分子堆积方式(如氢键网络)。 研究纳米材料的晶粒尺寸效应。小型台式便携X射线衍射仪测残余应力

X射线衍射仪(XRD)是一种基于X射线与晶体材料相互作用原理的分析仪器,通过测量衍射角与衍射强度,获得材料的晶体结构、物相组成、晶粒尺寸、应力状态等信息。
地质与矿物学:岩石、土壤及矿产资源的鉴定XRD是地质学和矿物学研究的标准技术之一,可用于快速鉴定岩石、土壤、沉积物中的矿物组成。例如,在石油勘探中,XRD分析储层岩石的黏土矿物(如高岭石、蒙脱石),评估储层渗透性。在矿产资源开发中,XRD可识别矿石中的目标矿物(如石英、方解石、黄铁矿),指导选矿工艺。此外,XRD还可用于研究地外物质(如陨石、月球样品)的矿物成分,揭示行星演化历史。 小型台式便携X射线衍射仪测残余应力鉴定壁画颜料矿物组成。

X射线衍射仪(XRD)在材料科学与工程中是一种**分析工具,广泛应用于金属、陶瓷及复合材料的研究与开发。其通过分析材料的衍射图谱,提供晶体结构、相组成、应力状态等关键信息。
陶瓷材料晶体结构解析:确定复杂氧化物(如钙钛矿、尖晶石)的晶格参数及原子占位。相变研究:监测高温相变(如ZrO₂从单斜相到四方相的转变),指导烧结工艺。残余应力检测:分析热膨胀失配导致的应力(如热障涂层中的TGO层)。定量相分析:通过Rietveld精修计算多相陶瓷中各相含量(如Al₂O₃-ZrO₂复相陶瓷)。案例:氧化锆陶瓷中稳定剂(Y₂O₃)对相稳定性的影响。
小型台式多晶X射线衍射仪(XRD)在环境科学领域的污染物结晶相分析中发挥着关键作用,能够准确鉴定复杂环境介质中的晶体污染物,为污染溯源、风险评估和治理技术开发提供科学依据。
环境污染物分析的**需求精细鉴定:区分化学组成相似但晶体结构不同的污染物(如方解石/文石型CaCO₃)形态分析:确定重金属的赋存形态(如PbSO₄ vs PbCrO₄)来源解析:通过特征矿物组合判别污染来源(如工业排放vs自然风化)治理评估:监测污染物相变过程(如Cr(VI)→Cr(III)的固化效果) 现场分析钻探岩芯的黏土矿物比例。

XRD在电池材料研究中的应用电池材料的电化学性能与其晶体结构密切相关,XRD在锂离子电池、钠离子电池、固态电池等领域具有重要应用:(1)电极材料的物相分析正极材料:确定LiCoO₂、LiFePO₄、NMC(LiNiₓMnₓCoₓO₂)的晶体结构及杂质相。示例:NMC材料中Ni²⁺/Ni³⁺比例影响层状结构的稳定性,XRD可监测相纯度。负极材料:分析石墨、硅基材料、金属氧化物(如TiO₂、SnO₂)的晶型变化。(2)充放电过程中的结构演变通过原位XRD实时监测电极材料在循环过程中的相变:示例:LiFePO₄在充放电过程中经历两相反应(FePO₄ ↔ LiFePO₄),XRD可跟踪相转变动力学。Si负极在锂化时形成LiₓSi合金,导致体积膨胀,XRD可观测非晶化过程。(3)固态电解质的结构表征分析LLZO(Li₇La₃Zr₂O₁₂)、LGPS(Li₁₀GeP₂S₁₂)等固态电解质的晶型(立方/四方相)及离子电导率关联。示例:立方相LLZO具有更高的Li⁺电导率,XRD可优化烧结工艺以获得纯立方相。(4)电池老化与失效分析检测循环后电极材料的相分解(如LiMn₂O₄的Jahn-Teller畸变)。示例:NMC材料在高电压下可能发生层状→尖晶石相变,XRD可揭示衰减机制。检测工业固废危险成分。小型台式便携X射线衍射仪测残余应力
分析MOFs材料孔道结构。小型台式便携X射线衍射仪测残余应力
小型台式多晶XRD衍射仪在残余应力测量方面的行业应用虽受限于其精度和穿透深度,但在多个领域仍能发挥重要作用,尤其适合快速筛查、质量控制和小型样品分析。
航空航天与汽车轻量化应用场景:复合材料:碳纤维增强聚合物(CFRP)与金属界面的残余应力。表面处理:铝合金阳极氧化层或喷丸强化后的应力分布。注意事项:需使用低能量靶材(如Cr靶)提高轻元素(Al、Mg)的衍射信号。
科研与教育应用场景:教学演示:材料力学、地质变形课程的应力测量实验。快速验证:科研中初步筛选样品,再送大型设备深入分析。优势:操作简单,降低学生使用门槛。 小型台式便携X射线衍射仪测残余应力
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