Calcium carbonate (CaCO3) exhibits three polymorphs: calcite with arhombohedral, vaterite with a spherical, and aragonite with a needle-like structure. Qualitative and quantitative analyses of the morphology of CaCO3 are very important to investigate the synthesis of single-crystal vaterite and aragonite. In this work, the polymorphs of calcium carbonate were quantitatively analyzed using XRD. Pure vaterite and pure aragonite were synthesized and the peak distribution of a single phase was analyzed. The vaterite fraction of a mixture of calcite and vaterite was calculated based on the intensity of a specific diffraction peak, and compared to the results based on the peak area. The mean value of fsV (the correction factor for the peak area of vaterite) was 0.654. The phase analysis of calcite-aragonite mixtures was performed, and the mean value of fsA (the correction factor for the peak area of aragonite) was obtained as 0.6713. Using these factors, Eq. (24)~Eq. (32) for the quantitative analysis based on the total peak area of XRD were derived to calculate the phase contents of ternary phase CaCO3. And three-component XRD section was defined considering overlapping sections.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.14
no.3
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pp.101-104
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2004
It was realized that MC-XRD is useful for phase analyzing of inclusions in crystals because it can focus the X-Ray beam to the small particles sized dozens of $\mu\textrm{m}$ with high S/N ratio. By using this MC-XRD, needle-like inclusions which are seen generally in corundum crystals known as rutile was found to be the iron titanium oxide and iron oxide which has the chemical composition of $Fe_2TiO_4,\; Fe_2TiO_5,\; Fe_2O_3$respectively
Despite the importance of chloride binding, it is very difficult to measure the binding capacity, in particular, for the concrete body in an existing structure: in fact, the measurement procedure for chloride binding is much influenced by the environmental condition such as temperature, fineness of sample and pore water extraction techniques. The present study concerns the quantification of the binding capacity of chloride ions in concrete using the X-ray diffraction (XRD) technique. Once the binding isotherm of chlorides was determined by the Langmuir isotherm, as a function of the W/C, curing age and binder type, the generation of bound chlorides (i.e. Friedel's salt) was simultaneously ensured by the XRD technique. The amount of bound chloride was then determined by analyzing the peak intensity for the bound chlorides in the XRD curve. It was found that an increase in the curing age and a decrease in the W/C resulted in an increase in the binding capacity.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.35
no.5
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pp.431-438
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2022
In functional materials, in situ experimental techniques as a function of external stimulus (e.g., electric field, magnetic field, light, etc.) or changes in ambient environments (e.g., temperature, humidity, pressure, etc.) are highly essential for analyzing how the physical properties of target materials are activated/evolved by the given stimulation. In particular, in situ electric-field-dependent X-ray diffraction (XRD) measurements have been extensively utilized for understanding the underlying mechanisms of the emerging electromechanical responses to external electric field in various ferroelectric, piezoelectric, and electrostrictive materials. This tutorial article briefly introduces basic principles/key concepts of in situ electric-field-dependent XRD analysis using a lab-scale XRD machine. We anticipate that the in situ XRD method provides a practical tool to systematically identify/monitor a structural modification of various electromechanical materials driven by applying an external electric field.
Mineralogical properties of two Asian dust (Hwangsa) samples collected during dust events in April 6 and 15, 2018 were examined by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). XRD analyses showed that Asian dusts were dominated by phyllosilicates (62 wt%) comprising illite-smectite series clay minerals (ISCMs) (55%), chlorite (3%) and kaolinite (4%). Nonphyllosilicate minerals were quartz (18%), plagioclase (9%), K-feldspar (3%), calcite (3%), and gypsum (2-4%). Mineral compositions determined by SEM chemical analyses were consistent with XRD data. ISCMs occur as submicron grains forming aggregate particles or coating coarse mineral grains such as quartz, plagioclase, K-feldspar, chlorite, and calcite. The ISCMs are often associated with calcite nanofibers and gypsum blades. Mineralogical properties of 2018 dusts were similar to those of previous dusts although clay contents were higher than that of coarse 2012 dust.
The purpose of this study was to estimate the firing temperature of fired clay brick by applying high temperature X-ray diffraction(XRD) analysis. The clay bricks, which were excavated from a Buddhist temple in Karatepa, Uzbekistan were composed of quartz, plagioclase, alkali feldspar, mica, chlorite, limestone, hornblende, etc. Some clay bricks contained gypsum, which was presumed to have been used to improve the adhesive strength of the brick. Estimating the firing temperature using a geologic thermometer, the UZ-1 sample was identified as being in the quartz, plagioclase, pyroxene series, and the firing temperature was estimated to be $900-1200^{\circ}C$. On the other hand, applying the high temperature XRD method to the UZ-5 sample, it was found that the limestone was destroyed at $1000^{\circ}C$ and the diffraction peak of chlorite was weakened at $1050^{\circ}C$. Moreover, pyroxene series minerals developed at $1050^{\circ}C$ in the reproduction experiment. These results indicate that the clay bricks used in the temple were produced in a kiln that reached a temperature of more than $1000^{\circ}C$. Thus, high temperature XRD analysis can more accurately estimate firing temperatures as compared to the firing temperature mineral identification method and it can be used to determine the creation and extinction temperature range of minerals.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.15
no.6
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pp.244-251
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2005
The relationship between particle size of hydro-thermally synthesized barium titanate powders (BT01, BT02, BT03, BT04, BT05) and the powder properties was investigated by means of particle size, specific surface area, zeta potential, XPS, XRD and SEM. Particle size determined by laser light scattering is closely related with specific surface area and the tetragonality (c/a) obtained from XRD. The specific surface area of the samples inversely decreased with increasing particle size except BT03 powder. BT03 sample showed higher surface area than BT04 sample of equivalent particle size, which was attributed mostly to the agglomeration of particles in terms of SEM image and XRD analysis. Zeta potential increased with increasing particle size with the exception of BT02 and BT03 which showed larger minus value of zeta potential in comparison with other BT powders. Beta potential results of BT02 and BT03 are considered to be related with the dissolution of $Ba^{2+}$ ion in these powers which was examined by XPS.
Clogging in drainage pipe is one of the important problems, so it needs a remedy urgently. Recently, scale in drainage pipe is removed by water jet cleaning and other treatment. But these treatments need much cost and regular management. The principal component of scale in drainage pipe is $CaCO_{3}$. It was observed the setting of $CaCO_{3}$ by some kind of analysis such as SEM, XRD, visual and weight measuring analysis to solve these problems and prevent setting formation in drainage pipe. As a result, in case of magnetic, particle shape of $CaCO_{3}$ is changed Aragonite from Calcite. Also in case of Quantum Stick, the amount of scale is reduced by expert inspector's result. As a whole, Magnetic treatment and Quantum Stick have the effect for protecting of scale precipitation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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