X射線衍射儀也稱為X射線粉末衍射儀，主要是用來測定樣品的物相組成，它依據(jù)粉末衍射文件（PDF）數(shù)據(jù)庫，通過與數(shù)據(jù)庫中的衍射圖譜進(jìn)行比對(duì)來鑒定某個(gè)晶態(tài)物相是否存在或估計(jì)其含量的多少，而對(duì)于未知物相難以進(jìn)行測定。對(duì)于單晶樣品，將其破碎成粉晶亦可以進(jìn)行分析鑒定。對(duì)于樣品要求塊狀、粉末狀都可以，樣品容易制取，測量時(shí)間短，物相鑒定相對(duì)來說比較簡單、快速。
　　
　　X射線多晶衍射的分析對(duì)象是一堆微小單晶的聚集體或稱多晶體，其中的各個(gè)微小晶粒的取向是*混亂的，也即各晶粒的同一個(gè)晶面族與入射X射線的交角可以是0～90°之間的任一角度，因而能滿足布拉格公式的所有衍射線都會(huì)發(fā)生。從粉末衍射譜可以直接得出衍射峰位置、強(qiáng)度和峰形狀等物理量。粉末衍射可解決的任何問題或可求得的任何結(jié)構(gòu)參數(shù)一般都是以這三個(gè)物理量為基礎(chǔ)的。
　　
　　不同物相的物質(zhì)具有不同的晶體結(jié)構(gòu)，因而會(huì)有不同的粉末衍射譜，即衍射峰的位置或?qū)?yīng)的晶面間距與衍射強(qiáng)度不相同。而混合物的粉末衍射譜是各構(gòu)成物相衍射譜的疊加，因而通過將待測樣的譜與各種純物相的譜對(duì)比可以對(duì)待測樣的相組成進(jìn)行定性分析。由于混合譜中各相的衍射強(qiáng)度與它們?cè)诨旌衔镏械暮砍烧取９饰锵喾治霾粌H可定性，還可定量。物相分析是X射線多晶衍射zui被廣泛使用的一種應(yīng)用。
　　
　　利用X射線衍射儀得到的晶面間距和點(diǎn)陣常數(shù)是重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，可用來研究許多問題。晶粒中位錯(cuò)、層錯(cuò)、反向疇等缺陷的存在，使點(diǎn)陣發(fā)生畸應(yīng)，產(chǎn)生了微應(yīng)力，還有構(gòu)成材料的微小品粒的尺寸，這些晶體中的微結(jié)構(gòu)都會(huì)對(duì)衍射峰的峰形發(fā)生影響，因而可以從峰形分析來推測出結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)參數(shù)。在材料的加工過程中，晶粒的某個(gè)或幾個(gè)晶面的取向會(huì)偏聚在宏觀加工的每個(gè)方向，這種性質(zhì)稱為擇優(yōu)取向，材料的這種不均勻構(gòu)造稱為織構(gòu)?？棙?gòu)會(huì)改變材料性能，利用X射線衍射儀可以進(jìn)行織構(gòu)分析。