高分子領域常用的表征方法之X射線衍射分析（XRD）
當一束單色X射線入射到晶體時，由于晶體是由原子有規(guī)則排列成的晶胞所組成的，而這些有規(guī)則排列成的原子間距離與入射X射線波長具有相同數量級，故由不同原子散射的X射線相互干涉疊加，可在某些特殊方向上產生強的X射線衍射。衍射方向與晶胞的形狀及大小有關。衍射強度則與原子在晶胞中的排列方式有關。X射線衍射在高分子材料研究中扮演重要角色，主要應用如下：
a.用X射線衍射方法測定聚合物的結晶度（X0）：
X0=（W0/W）×100%
而 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Wa/W0=KIa/I0
故 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? X0=[ I0/( I0+ KIa)] ×100%
式中W為高聚物樣品的總質量；W0為高聚物樣品結晶部分重量；Wa為高聚物樣品非晶部分重量；I0為高聚物樣品結晶部分衍射積分強度；Ia為高聚物樣品非晶部分衍射積分強度；K為高聚物樣品結晶和非晶部分單位重量的相對散射系數。
b.研究高聚物取向度的通用方法有X射線衍射法和光學方法。用光學方法可測得整個分子鏈或鏈段的取向，而用X射線衍射法可測量微晶（晶區(qū)分子鏈）的取向。非晶區(qū)分子鏈的取向，則由兩種方法測定的結果加以換算得出。常采用下面經驗公式計算取向度（π）：
π=（180°-H）/180°×100
H為沿赤道線上Debye環(huán)（常用最強環(huán)）的強度分布曲線的半高寬，用度表示。完全取向時H=0°，π=100。無規(guī)取向時，H=180°，π=0。
c.高聚物材料的物性除了與其結晶度、取向度有密切關系外，還常常與其微晶大小有關，而聚合物材料加工成型及熱處理過程，常常影響這個值的大小，故微晶尺寸的測量也是非常重要的。微晶大小一般采用謝樂（Schorrer）方程，如下：
Lhkl=Kλ/βcosθ
式中Lhkl系垂直于（hkl）晶面的微晶尺寸；λ為入射X射線的波長；θ為布拉格角；β為純衍射線增寬（用弧度表示）。
