X선 회절(XRD)은 다결정질 물질의 잔류 응력을 결정하는 안정된 비파괴 방법입니다. 예를 들면, 열처리 또는 기계 가공에서 발생하는 응력이 물질의 수명 동안 축적될 수 있으며 기계적 구조의 기술적 구성 요소에 예상하지 못한 고장을 일으킬 수 있습니다. 따라서 잔류 응력을 제어해야 물질의 안전성과 내구성을 개선할 수 있습니다.


잔류 응력은 물질의 결정 격자 간 간격에 작은 변화를 유발하며, 감도가 매우 높은 XRD를 통해 이를 확인할 수 있습니다. 실제로, 적절한 회절 피크의 위치는 샘플의 다양한 방위에서 특정 점을 입사 X선 빔과 비교하여 측정합니다. 이때 방향이 다른 격자 간 간격과 관련 탄성 변형을 결정할 수 있습니다. 그런 다음 물질의 탄성 상수를 고려한 변형 데이터에서 인장 응력 또는 압축 응력을 계산할 수 있습니다.

금속, 세라믹, 박막 등에 다양하게 적용

X선 회절(XRD) 잔류 응력 분석은 경화강, 용접 이음 또는 세라믹 등 매우 다양한 다결정질 물질에 적용할 수 있습니다. 학술 및 산업 연구에도 사용되고 품질 관리 도구로도 사용됩니다. 특별한 샘플 준비가 필요 없는 경우가 많습니다.

X선 회절(XRD)에서는 표면 가까이(일반적으로 몇 마이크론 깊이)의 잔류 응력을 탐침합니다. 1마이크론 미만의 막과 코팅도 스침각 입사 기하학을 사용하여 조사할 수 있습니다. 이 기법으로 깊이 프로파일링도 수행할 수 있습니다. 


점 크기가 아주 작은 입사 X선 빔을 사용하여 물질 표면 전체의 응력도 매핑할 수 있습니다. 또한, 부피가 크고 무거운 샘플, 작은 곡선 모양의 샘플 또는 울퉁불퉁한 샘플 표면을 측정하는 솔루션도 있습니다.