6798077 粉末試料のＸ線回折分析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6798077

(24)【登録日】2020年11月24日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】粉末試料のＸ線回折分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/207 20180101AFI20201130BHJP

   G01N 23/2005 20180101ALI20201130BHJP

【ＦＩ】

   G01N23/207

   G01N23/2005

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-228748(P2016-228748)

(22)【出願日】2016年11月25日

(65)【公開番号】特開2018-84531(P2018-84531A)

(43)【公開日】2018年5月31日

【審査請求日】2019年7月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107836

【弁理士】

【氏名又は名称】西 和哉

(74)【代理人】

【識別番号】100185018

【弁理士】

【氏名又は名称】宇佐美 亜矢

(72)【発明者】

【氏名】塩谷 大河

【審査官】 佐藤 仁美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３０４９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１０７９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０５０９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１９４２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１８５５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ

Ｇ０１Ｎ １／００−１／４４、２３／００−２３／２２７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉末からなる第１の試料のＸ線回折パターンを得ることと、
前記粉末の断面をＸ線照射面に露出させた第２の試料のＸ線回折パターンを得ることと、
前記第１の試料と前記第２の試料とから得られたＸ線回折パターンに基づいて、前記粉末に関する情報を得ることと、
を備える、粉末試料のＸ線回折分析方法。

【請求項2】

前記第２の試料は、前記粉末を樹脂包埋した後、断面加工して得られる、請求項１に記載の粉末試料のＸ線回折分析方法。

【請求項3】

前記粉末に関する情報は、前記粉末の内部の結晶構造に関する情報を含む、請求項１又は２に記載の粉末試料のＸ線回折分析方法。

【請求項4】

前記第２の試料の製造方法は、
前記粉末とペレット状の第１の樹脂とを混合して得られる混合物を加圧して成形体を作製することと、
該成形体を加熱して、前記成形体中の前記第１の樹脂を溶融固化させて、樹脂包埋試料を作製することと、
該樹脂包埋試料を断面加工して、前記粉末の断面を露出させた第２の試料を作製することと、
を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の粉末試料のＸ線回折分析方法。

【請求項5】

前記樹脂包埋試料は、前記成形体の周囲に、前記第１の樹脂と同一又は異なる第２の樹脂を配置した後、加熱により、溶融固化させて得られ、前記第１の樹脂を含む成形体と、前記第２の樹脂とからなる二層構造を有する、請求項４に記載の粉末試料のＸ線回折分析方法。

【請求項6】

前記第１の樹脂は、熱硬化性樹脂である、請求項４又は請求項５に記載の粉末試料のＸ線回折分析方法。

【請求項7】

前記熱硬化性樹脂は、フェノール系樹脂である、請求項６に記載の粉末試料のＸ線回折分析方法。

【請求項8】

前記第２の樹脂は、前記第１の樹脂と同一の樹脂である、請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載のＸ線回折分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉末試料をＸ線回折分析方法、より詳しくは、粉末からなる第１の試料と、粉末の断面を露出させた第２の試料とのそれぞれから得られたＸ線回折パターンに基づいて、粉末に関する情報を得る、粉末試料のＸ線回折分析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

粉末Ｘ線回折分析は、粉末材料の組成の同定や結晶サイズなど結晶構造の面から解析する手法として広く普及している。粉末Ｘ線回折分析では、装置ごとに専用の粉末用試料皿が用意され、主として以下の手順で粉末材料を前処理してから、測定を行う。

【0003】

粉末用試料皿は、例えば、特許文献１に示すように、少なくとも平坦な面とこの面から深さが０．１〜０．５ｍｍ程度の凹部を有している。この凹部に、粉末試料をやや過剰量載置し、スライドガラス等の平板状の治具を用い、粉末用試料皿の平坦な面と平板状の治具をすり合わせるようにして、粉末試料の上面を試料皿の平坦な面と同じ高さの平面となるように調整する。このように調整された試料をＸ線回折分析に供している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭６２−０６２２４９号公報

【特許文献2】特開２０１６−０５０９１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

Ｘ線は被測定物の表面から侵入できる深さが限られるため、従来から行われている粉体試料を粉末用試料皿に直接載置した試料を用いたＸ線回折分析では、粉体試料の表層部の情報しか得られない制約がある。従って、粉末試料の表層部と中心部で組成や結晶サイズなど結晶構造が異なる場合には、上記方法で測定した結果では粉末試料の全様を反映したものとはならないといった問題点がある。

【0006】

そこで本発明は、このような問題に鑑みて、粉末試料の内部に関する情報を簡便に得ることができるＸ線回折分析方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様では、粉末からなる第１の試料のＸ線回折パターンを得ることと、粉末の断面をＸ線照射面に露出させた第２の試料のＸ線回折パターンを得ることと、第１の試料と第２の試料とから得られたＸ線回折パターンに基づいて、粉末に関する情報を得ることと、を備える、粉末試料のＸ線回折分析方法が提供される。

【0008】

また、第２の試料は、前記粉末を樹脂包埋した後、断面加工して得られることが好ましい。また、粉末に関する情報は、前記粉末の内部の結晶構造に関する情報を含むことが好ましい。

【0009】

また、第２の試料の製造方法は、粉末とペレット状の第１の樹脂とを混合して得られる混合物を加圧して成形体を作製することと、該成形体を加熱して、成形体中の前記第１の樹脂を溶融固化させて、樹脂包埋試料を作製することと、該樹脂包埋試料を断面加工して、粉末の断面を露出させた第２の試料を作製することと、を備えることが好ましい。また、樹脂包埋試料は、成形体の周囲に、第１の樹脂と同一又は異なる第２の樹脂を配置した後、加熱により、溶融固化させて得られ、第１の樹脂を含む成形体と、第２の樹脂とからなる二層構造を有することが好ましい。また、第１の樹脂は、熱硬化性樹脂であることが好ましい。また、熱硬化性樹脂は、フェノール系樹脂であることが好ましい。また、第２の樹脂は、前記第１の樹脂と同一の樹脂であることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、粉末試料の内部に関する情報を簡便に、精度よく得ることができるＸ線回折分析方法が提供される。本発明の分析方法により、粉末の内部の結晶構造の違いや分布と、粉体特性との関連付けができるようになるため、粉末材料の開発を通して工業用価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本実施形態の粉末試料のＸ線回折分析方法を示す図である。

【図2】図２は、第２の試料の作製方法の一例を示すフローチャートである。

【図3】図３（Ａ）は、第１の試料の一例を示す模式図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）において、Ａ−Ａ線に沿った断面を矢印方向に見た図である。

【図4】図４は、第２の試料の一例を示す模式図である。

【図5】図５は、実施例の試料１〜３を用いて作製された第１の試料と第２の試料とのそれぞれのＸ線回折パターンから得られた結晶子径を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。また、図面においては、各構成をわかりやすくするために、一部を強調して、あるいは一部を簡略化して表しており、実際の構造または形状、縮尺等が異なっている場合がある。

【0013】

図１は、本実施形態に係るＸ線回折分析方法の概略を示す図である。本実施形態に係る粉末試料のＸ線回折分析方法は、従来から行われている粉末からなる第１の試料を用いた粉末Ｘ線回折分析（ステップＳ１０、Ｓ１１）に加えて、粉末の断面を露出させた第２の試料を用いたＸ線回折分析（ステップＳ２０、Ｓ２１）を行って、両者の分析結果に基づいて、粉体に関する情報（例えば、粉末の表層部と中心部の結晶構造の違いなど）を得る（ステップＳ３０、Ｓ４０）ことができる。以下、本実施形態に係る粉末試料のＸ線回折分析方法を、図を参照して、詳細に説明する。

【0014】

（第１の試料の作製）
まず、粉末からなる第１の試料を作製する（ステップＳ１０）。第１の試料の作製は、粉末Ｘ線回折装置用試料の公知の作製方法を用いることができ、特に限定されない。図３は、第１の試料の一例を示した図である。図３に示すように、第１の試料１０は、例えば、試料である粉末１を粉末用試料皿１１に直接載置して作製することができる。第１の試料１０は、粉末Ｘ線回折分析を行った場合、粉末１の表層部を主とした情報を相対的に得ることができる。一方、後述する第２の試料２０は、粉末１の断面（すなわち、中心部）を主とした情報を相対的に得ることができる。以下、図３を参照して、第１の試料１０の具体的な作製手順の一例について説明する。

【0015】

まず、平坦な面と、この面から所定の深さを有する凹部とを少なくとも備える粉末用試料皿１１を用意し、この凹部に、粉末１をやや過剰量載置する。凹部の深さは、例えば、平均粒径が数μｍの粉末１に対して、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度とすることができる。次に、スライドガラス等の平板状の治具を用い、粉末用試料皿１１の平坦な面と平板状の治具をすり合わせるようにして、粉末１の上面を粉末用試料皿１１の平坦な面と同じ高さの平面となるように調整する。このように調整された粉末状態の第１の試料１０をＸ線回折測定に供する。本実施形態に用いることのできる粉末用試料皿１１の形状は、特に限定されない。例えば、粉末用試料皿１１は、図３に示されるようにドーナツ盤状の形状でもよいし、他の形状でもよい。例えば、粉末用試料皿１１は、測定するＸ線回折装置に応じて、公知のものを用いればよい。

【0016】

なお、粉末１は、特に限定されず、任意の粉末を用いることができる。粉末１は、複数の粒子を含み、含まれる粒子の種類や形状については、特に限定されずに用いることができる。本実施形態において、粉末１は、表層部と中心部で組成や結晶構造が異なる特性や物性を有する粉末、例えば、複合化合物や他元素がドープされた粉末、並びに多結晶体を好適に用いることができる。また、粉末１は、後述する第２の試料作製工程で断面加工が可能な粒径であればよく、平均粒径０．１μｍ以上の粉末を用いることができる。上限については特に限定されず、用いる粉末Ｘ線分析装置にて測定可能な範囲であればよく、例えば５ｍｍ程度の粉末でも測定できる。なお、第１の試料１０は、上述のように粉末１試料を直接、粉末Ｘ線回折分析することもできるが、例えば、特開２０１６−１１８５５７に記載されるように、樹脂包埋された粉末１（ただし、粉末１の断面２は露出させず）を用いてもよい。

【0017】

（第２の試料の作製）
次に、断面加工をして、粉末の断面を露出させた第２の試料を作製する（ステップＳ２０）。図４は、第２の試料２０の一例を示す模式図である。図４に示すように、第２の試料２０は、粉末１の断面２が露出するように加工されており、この断面２にＸ線を照射して、Ｘ線回折分析を行う。第２の試料２０は、粉末１を第１の樹脂２１に包埋して、固定してから断面加工をすることにより得ることが好ましい。粉末１を第１の樹脂２１で包埋した場合、断面加工の際に適切な硬度を簡便に得ることができる。なお、第２の試料２０に用いる粉末１は、第１の試料１０に用いる粉末１と同様の粉末を用いる。

【0018】

第２の試料２０の製造方法は、粉末１の断面２が露出し、Ｘ線回折分析が可能な状態となっている試料が得られる方法であれば、特に限定されないが、例えば、上記特許文献２に開示された粒状試料（粉末１試料）を樹脂包埋して断面加工する方法を用いることができる。図２は、第２の試料２０の好適な製造方法の一例を示した図である。以下、図２を参照して、第２の試料２０の作製方法の一例について説明する。

【0019】

まず、粒状試料でもある粉末１をペレット用の第１の樹脂と混合し、混合物を得る（ステップＳ２１）。なお、混合物の作製に用いられる第１の樹脂は、ペレット状の樹脂であることが好ましい。第１の樹脂がペレット状（粉末状）である場合、粉末１と第１の樹脂（粉末）とを均一に混合することができ、得られる樹脂包埋試料（ステップＳ２３）において、第１の樹脂２１中、粉末１がその粒径等によらず、比較的均一に分散されることができる。

【0020】

第１の樹脂は、加熱等により溶融、固化できるとともに、断面加工が可能なように粉末１を保持できる強度および硬度を有する樹脂であれば特に制限されず、用いることができる。第１の樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化樹脂、又は、これらの混合物などを用いることができ、これらの中でも、熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、フェノール系樹脂を用いることがより好ましい。

【0021】

第１の樹脂が熱硬化性樹脂である場合、加熱により溶融状態となった後に、さらに加熱することにより架橋反応等の３次元的な硬化反応が進行し、流動性を失って固化するため、断面加工に耐えられる強度および硬度を有するとともに、溶融状態となっている時間を短時間にすることができる。また、第１の樹脂がフェノール系樹脂である場合、断面加工に適した強度および硬度を有するとともに、Ｘ線に強く、Ｘ線が照射されても損傷を受けにくいという利点がある。

【0022】

さらに、粉末１と混合された第１の樹脂は、後述するように、加圧により固形化され（ステップＳ２２）、その後、溶融、固化され、樹脂包埋試料が得られる（ステップＳ２３）。得られた樹脂包埋試料は、粉末１の隙間に、第１の樹脂が十分行き渡ることができ、いわゆる「巣（空間）」が、ほぼ存在しない。「巣」は例え微小であっても粉末と、第１の樹脂との密着力を低下させ、断面加工時に粉末が脱落する原因となりうる。

【0023】

次に、粉末１と第１の樹脂とを混合して得られる混合物を加圧成形して成形体とする（ステップＳ２２）。混合物は、所定量を秤量した粉末１と第１の樹脂とを混合して得ることができる。混合物における、第１の樹脂の量は、特に限定されることはないが、粉末１に対する体積比で、３倍以上１０倍以下程度とするのが好ましい。第１の樹脂の量が粉末１との比で少なくなるほど、加熱による溶融、固化の工程で、第１の樹脂が粉末１の隙間に行き渡らず、「巣」が発生しやすくなる。逆に、第１の樹脂の量が粉末１との比で多くなるほど、Ｘ線回折分析の際に、回折強度が弱くなり感度が低下することがある。

【0024】

得られた混合物は、成形用型に充填され、公知の加圧装置（プレス装置、万力等）を用いて加圧成形が行われ、混合物が固形化された成形体を得ることができる。加圧時の圧力は特に制限されず、固形化が可能であって粉末１が潰れない程度の圧力であればよい。

【0025】

次に、成形体を溶融固化し樹脂包埋試料が作製される（ステップＳ２３）。成形体は、加熱等により、成形体中の第１の樹脂が溶融、固化されて、第１の樹脂に粉末１が包埋された樹脂包埋試料が得られる。第１の樹脂として、熱硬化性樹脂を用いた場合、成形体中の第１の樹脂２１は、加熱により溶融した（流動性が高くなった）後、硬化反応により固化される。成形体の加熱は、例えば、公知の熱間埋込装置を用いて加熱することができる。

【0026】

なお、成形体単独で加熱して、第１の樹脂を溶融、固化させてもよいが、図４に示すように、成形体の周囲に、さらに充填用の第２の樹脂を配置した後、加熱して、溶融固化させた成形体２２とこの成形体２２の周囲に、固化させた第２の樹脂２３を配置させた２層構造を有する樹脂包埋試料としてもよい。このような２層構造の樹脂包埋試料とすることで、用いる粉末１の量を少なくすることができる。なお、第２の樹脂は、加熱により固化する樹脂であれば特に限定されず、第１の樹脂と同一又は異なる樹脂を用いることができる。第２の樹脂２３は、調製が容易であるという観点から、第１の樹脂２１と同一の樹脂を用いるのが好ましい。

【0027】

得られた樹脂包埋試料は、切削、研磨等の方法で断面加工され、第２の試料２０が得られる（ステップＳ２４）。第２の試料２０は、樹脂包埋された試料であり、粉末１の断面２をその表面に露出させている。第２の試料２０は、上述したように、主に粉末１の中心部の分析用の試料となる。断面加工の方法は、特に限定されることはなく、切削、研磨等の公知の方法を用いることができる。また、粉末１の断面が露出した樹脂包埋試料の表面２は、少なくともＸ線回折分析に必要とされる程度まで平滑になるように研磨されていることが望ましい。

【0028】

上述のように用意された第２の試料２０は、Ｘ線回折分析用の試料ホルダーに載置され、高さを調整してＸ線回折分析に供される。また、第２の試料２０において、断面２が露出する粉末１は、第１の試料１０で用いられた粉末１と同一の母体からサンプリングされるのが好ましいが、もちろん本実施形態を用いて分析される分析目的によっては同等の粉末を用いるのを妨げるものではない。

【0029】

なお、第２の試料２０の形状は、特に限定されず、図４に示されるように円柱状であってもよく、他の形状であってもよい。第２の試料２０の形状は、用いられるＸ線回折装置に応じて、適宜、調製することができる。

【0030】

なお、混合物の作製に用いられる第１の樹脂は、液体状の樹脂を用いることもでき、例えば、一液タイプや二液混合タイプのエポキシ樹脂等を用いてもよい。また、第１の樹脂は、熱により硬化させず、紫外線、光等の照射や硬化剤を混合することにより硬化（固化）させてもよい。また、２層構造を有する樹脂包埋試料は、例えば、固化させた成形体２２を作製した後に、固体状、液状の第２の樹脂を固化させて製造してもよい。

【0031】

（Ｘ線回折パターンの測定）
次に、上述した、第１の試料１０（粉末１表面のＸ線回折分析用）、及び、第２の試料２０（粉末断面２のＸ線回折分析用）について、Ｘ線回折分析を行い、それぞれのＸ線回折パターンを得ることができる（ステップＳ１１、ステップＳ２１）。得られたＸ線回折パターンを分析することにより、回折角、半値幅、組成等の種々の情報を含む測定結果が得られる。Ｘ線回折パターンの測定及び分析については、公知の方法を用いればよい。

【0032】

なお、第１の試料１０と第２の試料２０とのＸ線回折分析は、同一の粉末Ｘ線回折装置を用いて同一測定条件とすることが好ましい。もちろん本実施形態においては、分析される分析目的により、異なる装置、異なる測定条件を用いることを妨げるものではない。

【0033】

（解析）
次いで、上記で得られたＸ線回折パターンに基づいて、粉末１に関する情報を得る（ステップＳ４０）。上述したようにＸ線回折パターンの測定により、回折角や半値幅等の測定結果を得ることができる。第１の試料１０及び第２の試料２０のそれぞれについて、得られたＸ線回折パターンから、公知の方法により、組成、結晶サイズ、結晶化度、残留応力など結晶構造に関する情報を含む、種々の情報を得ることができる。

【0034】

第１の試料１０からは、主として用いた粉末１の表層部の結晶構造を反映した情報を得ることができ、第２の試料２０からは、用いた粉末１の表層部と中心部とを合わせた（平均化された）結晶構造を反映した情報を得ることができる。例えば、両者の結果を相対比較した場合、差がないほど、粉末試料の内部で結晶構造の違い（分布）はみられず、均一化されていると判断できる。逆に両者の結果の差は大きいほど、粉末１試料の表層部と中心部で結晶構造の違い（分布）があると判断できる。

【0035】

また、例えば、第１の試料１０や第２の試料２０の調製方法などの違いによるＸ線回折パターンのばらつきを補正するため、予め、粉末内部の組成が均一であると想定される粉末（基準となる粉末試料）を用いて得られた第１の試料及び第２の試料のそれぞれのＸ線回折パターンを用いて、得られた測定結果を補正してもよい。また、基準となる粉末試料として、粉末の表層部と中心部とが異なる組成や結晶構造である粉末を用いてもよい。基準となる粉末試料と、実際の測定対象となる粉末１からなる試料とのそれぞれのＸ線回折パターンとを比較することにより、より精度よく粉末１内部の結晶構造等の情報を得ることができる。

【0036】

さらに、例えば、後述する実施例に示すように、製造条件や、物性値、特性値などの違う複数の粉末１試料間について、本実施形態に係る方法を用いて分析することにより、その製造条件や、物性値、特性値などの違いと、得られた粉末１に関する情報（例えば、表層部と中心部との間の結晶構造の違いなど）との間に、存在する相関関係を、粉末１試料の全体において簡便に判定することができる。よって、本実施形態の粉末試料のＸ線回折分析方法は、製造条件等の違いによって、粉末１内部の構造が違うという現象の発見と、その現象が生じるメカニズムの考察に有用である。

【実施例】

【0037】

以下、実施例によって、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。

【0038】

（粉末試料の調製）
硫酸ニッケル水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を添加して、ｐＨ８．５、６０℃の条件下で中和して晶析させた水酸化ニッケル粒子を用意した。得られた水酸化ニッケル粒子２００ｇを円筒状のレトルトを備えた転動炉に挿入し、１ｒｐｍでレトルトを回転させて水酸化ニッケル粒子を流動させながら、炉内に空気を供給しつつ９４０℃で５時間の熱処理を行い酸化ニッケル粉末とした。ここで熱処理中の空気供給量（流量）を３つの水準、すなわち、０Ｌ／ｍｉｎ（試料１）、３．３Ｌ／ｍｉｎ（試料２）、２０Ｌ／ｍｉｎ（試料３）とし、それぞれ、粉末試料１〜３（酸化ニッケル粉末）を得た。なお、得られた酸化ニッケル粉末のレーザー散乱法によるＤ９０の値は、試料１が０．４５μｍ、試料２が０．４４μｍ、試料３が０．５０μｍであり、試料１〜３の間で、ほぼ同等であった。

【0039】

（手順１：第１の試料の作製）
上面が平坦で、この平坦面から深さ０．５ｍｍの凹部を持つ試料皿に、上記それぞれの粉末試料を側面から見て上面より試料が盛り上がる程度の量を載置した。スライドガラスと試料皿上面で粉末試料を摺り切るようにして粉末試料表面が平坦になるように加工し、分析用の第１の試料とした。

【0040】

（手順２：第２の試料の作製）
上記それぞれの粉末試料１ｃｍ^３に相当する量と、フェノール樹脂（ペレット状）３．５ｃｍ^３に相当する量とをそれぞれ量りとり、ヘラを用いて均一に混ざるまで混合し、混合物を得た。得られた混合物を内径２２ｍｍ、高さ１１０ｍｍの円筒形鋼製筒に入れて加圧してペレット成形体とした。このペレット成形体を丸本ストルアス社製熱間埋込装置内に設置し、さらに、フェノール樹脂をペレット成形体の周囲を覆うように充填した後、１８０℃、７５ｂａｒの条件で５分間加温加圧し、直径２５ｍｍ程度の円柱状の樹脂包埋試料とした。この樹脂包埋試料の上面を粗研磨およびバフ研磨を施して断面加工し、もう一方の面を切断機で切断して、高さが５ｍｍ程度の分析試料とした。この分析試料を円形の凹部を持つ試料ホルダーに載置し、ハンドブレスで高さを調整してＸ線回折分析に供した。

【0041】

（Ｘ線回折分析）
上記試料１〜３に対して、それぞれ上記第１の試料と上記第２の試料とを用意し、計６点について、粉末Ｘ線分析装置を用いて、Ｘ線回折分析を行い、得られた半値幅からＳｃｈｅｒｒｅｒ法により結晶子径を計算した。結果を表１および図５に示す。

【0042】

【表1】

【0043】

（第１の試料の分析結果）
従来の粉末Ｘ線回折分析と同様の方法で得られた第１の試料では、試料１〜３の結晶子径の値は、１２６ｎｍ〜１３０ｎｍの範囲であり、その違いは、僅かであった。

【0044】

（第１の試料と第２の試料との比較結果）
試料１〜３の全てにおいて、第１の試料から得られた結晶子径（１２６ｎｍ〜１３０ｎｍ）よりも、第２の試料から得られた結晶子径（１０９ｎｍ〜１２１ｎｍ）の方が小さかった。したがって、試料１〜３の酸化ニッケル粉末は表層部の方が中心部よりも結晶子径が大きいと考えられる。また、熱処理時に炉内に供給する空気の流量の増加に対応して、第１の試料から得られた結晶子径と第２の試料から得られた結晶子径との差が小さくなることから、炉内に供給する空気の流量は、酸化ニッケル粉末の内部、特に中心部の結晶子径に影響を与え、熱処理時に炉内に供給する空気の流量を多くするほど、得られる酸化ニッケル粉末の中心部の結晶成長が進行するといえる。

【0045】

以上のように、例えば、第１の試料から得られたＸ線回折分析の結果のみの場合では、水酸化ニッケルを酸化ニッケルとするために行われる熱処理において、炉内に供給する空気の流量による影響は大きくないと判断されるところ、第１の試料と第２の試料とを比較することにより、粉末内部の結晶構造は、熱処理条件により影響を受けることが示された。したがって、本実施形態の粉末試料のＸ線回折分析において、第１の試料（粉末状態の試料）と第２の試料（粉末の断面を露出させた試料）との両者を、それぞれ測定して、両者から得られた結果を相対比較することにより、従来から行われてきた第１の試料の分析（粉末Ｘ線回折分析）よりも、粒子内部の情報に関して、より精密な情報を得ることができ、深い考察が可能となる。

【符号の説明】

【0046】

１…粉末
２…（粉末の）断面
１０…第１の試料
１１…粉末用試料皿
２０…第２の試料
２１…第１の樹脂
２２…固化させた成形体
２３…第２の樹脂

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】