X射线衍射(XRD)是解析材料晶体结构、物相组成、晶格参数的核心表征手段。材料在升温或者降温过程中,会发生晶型转变、热膨胀、相变分解、结晶度变化等现象,离线测试无法保留温度对应的晶体状态。上海赫漫德电子科技有限公司XRD冷热台作为X射线衍射仪专用原位样品环境附件,可安装于XRD衍射仪样品腔内部,在可控温度、气氛、真空环境下完成样品变温处理,同步采集XRD衍射图谱,追踪晶体结构随温度的动态演变,是材料相变、陶瓷、金属、无机粉体研究领域的关键设备。
上海赫漫德XRD冷热台拥有HA1000VXRD、HA1200VXRD等成熟型号,适配不同高温实验需求,HA1000VXRD可实现室温至1000℃温控,HA1200VXRD最高可达1200℃。设备采用电阻加热方案,搭配高精度温度传感器与PID闭环控制系统,温度分辨率0.1℃,温度稳定性良好,升降温速率0~40℃/min可调,支持多段程序温控,科研人员可设置阶梯升温、恒温退火、降温淬火等温度工艺,模拟材料烧结、热处理等实际工况。
XRD冷热台的腔体结构基于X射线衍射原理做专属设计,选用高X射线透射率窗口材料,降低窗口对X射线的吸收与散射,减少背景噪声,保证衍射信号质量。腔体支持真空环境与惰性气氛两种模式。真空条件可以降低高温下样品氧化,减少空气对X射线的吸收;通入氮气、氩气等保护气体,适配不耐真空样品的变温实验。腔体结构紧凑,适配主流XRD衍射仪样品室空间,衍射角覆盖范围广,满足常规粉末、块体、薄膜样品XRD扫描测试需求。设备外壳配套循环水冷结构,隔离高温腔体热量,避免热量传导至衍射仪探测器与样品台基座,保护主机设备稳定运行。
样品承载区域适配粉末压片、薄片、块状试样、薄膜样品等多种形态,广泛应用多个科研方向。无机材料领域,用于观测陶瓷粉体升温过程晶型转变、烧结过程晶粒结构演化;金属材料研究,分析合金变温相变、热膨胀带来晶格参数变化;储能材料方向,研究电极材料在高低温下晶体结构稳定性;药物与无机晶体领域,监测升降温过程多晶型之间相互转化。整套系统由XRD冷热台腔体、温控主机、水冷机组、真空及气氛管路构成,配套专业温控软件,实时记录温度数据,支持数据导出,可根据科研需求提供二次开发接口,便于和XRD仪器软件联动,实现温度与衍射图谱同步采集。
考虑到XRD设备使用场景的多样性,上海赫漫德电子科技支持定制化开发服务,可按照客户衍射仪型号调整腔体外形、样品台尺寸,优化窗口材料,调整真空与气氛接口规格。和普通光学冷热台相比,XRD冷热台不追求光学透光,核心优化方向是降低X射线吸收,控制腔体热变形,保证样品在变温过程中位置稳定,防止样品热位移造成衍射峰偏移。XRD冷热台实现温度场与X射线衍射表征融合,把静态晶体结构测试升级为原位动态表征,帮助科研人员获取材料相变温度、晶格热膨胀系数、高温物相变化等关键数据,为材料热处理工艺开发、晶体相变机理研究提供直接实验证据,支撑无机新材料、陶瓷、金属材料相关科研项目落地。