子衍射法：检测残余应力的基本特点

与常规X射线衍射相比较，中子衍射法的独特优势是中子具有很强的穿透能力，使其在测量较大体积固体材料的内部残余应力方面成为一种独特的技术。在复合材料研究中，为了得到基体的应变值，其他组分区域相对于穿透深度必须足够小。如果材料组分为纤维状或晶粒有几微米厚甚至更大，X射线衍射结果将会强烈地受到表面效应的影响，而中子衍射不会存在这个问题。对于晶面间距d随sin²ψ的分布关系，中子衍射可以允许测量至sin²ψ=1，虽然新近发展的X射线衍射装置也可以测量到sin²ψ=0.9，但当强烈的织构存在时，0.9＜sin²ψ≤1区域也是非常重要的。例如，在冷压钢中大部分晶粒在冷压方向的110轴与表面平行，因此，只有中子衍射可以测量这些晶粒在冷压方向的晶格应变。另外，中子衍射可通过测量样品的整个截面区分宏观应力和微观应力，整个截面范围内的宏观应力值为零，由衍射峰的展宽则可直接获得微观应变值。

中子衍射测量残余应力的缺点是中子源的流强较弱，需要的测量时间比较长，而且中子源建造和运行费用昂贵，在一定程度上也限制了中子衍射残余应力分析的商业应用。中子衍射测量需要样品的标准体积较大，空间分辨较差，通常为10mm³，而X射线衍射则为10^-1mm³。因此，中子衍射对材料表层残余应力的测量无能为力，只有在距表面100μm及以上区域测量时，中子衍射方法才会具有优势。中子衍射法还受到中子源的限制，不能像常规X射线衍射装置一样具有便携性，无法在工作现场进行实时测量。(www.xing528.com)