绝大多数是看不出来。
一般情况下普通SEM图不能用来证明一个材料是不是单晶。
但是如果你确定这个材料是多晶材料,可以通过SEM观察晶界。(有可能需要进行一些预处理,比如腐蚀什么的。)
对于陶瓷材料,肯定是多晶,直接掰开就能用SEM看晶界和晶粒大小。对于金属材料,通过腐蚀也可以观察到晶界。对于薄膜材料,腐蚀后也可以观察晶界。
对于金属样品,有一种方法叫:电子背散射衍射。这种方法需要将样品抛光的非常平整,然后可以观察样品表面的结晶方向,不过这种方法分辨率较低。这种方法一般用来分析金属的金相组织,几乎不用来做单晶的定性分析。
坚定单晶最好的方法还是X射线衍射,方便又便宜。SEM判断是否为单晶说服力很差,不过一些样品的SEM图可以看出是否为多晶。SEM一般不作为坚定单晶的依据,如果你通过其他方法证明材料为单晶,可以用SEM图作为佐证。
多晶是众多取向晶粒的单晶的集合。多晶与单晶内部均以点阵式的周期性结构为其基础,对同一品种晶体来说,两者本质相同。两者不同处在于单晶是各向异性的,多晶则是各向同性的。在摄取多晶衍射图或进行衍射计数时,多晶样亦有其特色。多晶体中当晶粒粒度较小时,晶粒难于直观呈现晶面、晶棱等形象,样品清晰度差,呈散射光。这种场合的多晶亦常称作粉晶(powder crystal)。
但也有晶体本身就是一个完整的大晶粒,这种晶体称之为单晶体,如水晶和金刚石。晶体中各原子或离子定向有序排列的就是单晶体,反之则是多晶体,在一定条件下多晶体可转变为单晶体,同理单晶体也可转变为多晶体。多晶与单晶体的差异主要表现在物理性质方面。
一个材料如果内部有许多晶粒,则为多晶材料;若仅为一个晶粒组成,则为单晶。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的,所以一个晶粒就是单晶。多个晶粒,每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。
例如:由于氧化铁的相间转化比较容易,但又不完全,所以大部分氧化铁都是多种晶形共存的,如四氧化三铁,α-Fe2O3,γ-Fe2O3等。此为多晶铁,单晶铁则是纯净物,如只有α-Fe2O3。
从显微学上来看单晶,多晶。单晶与多晶,一个晶粒就是单晶,多个晶粒就是多晶,没有晶粒就是非晶。单晶只有一套衍射斑点;多晶的话,取向不同会表现几套斑点,标定的时候,一套一套来,当然有可能有的斑点重合,通过多晶衍射的标定可以知道晶粒或者两相之间取向关系。如果晶粒太小,可能会出现多晶衍射环。非晶衍射是非晶衍射环,这个环均匀连续,与多晶衍射环有区别。如果用XRD得到晶面衍射的统计数据,对同一物质的多晶和单晶的衍射信息就衍射峰而言是一致的。
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