研究和發(fā)展先進(jìn)材料，這項(xiàng)工作涉及研究各種物質(zhì)的特性和使用，如金屬，陶瓷和塑料，應(yīng)用范圍從空間科學(xué)和國防科技到消費(fèi)類產(chǎn)品。X射線衍射（XRD）是研究先進(jìn)材料的主要技術(shù)，包括下列功能：相的識(shí)別和定量，相的結(jié)晶度判定，晶體結(jié)構(gòu)，晶體取向和織構(gòu)，極圖等。這些功能的非環(huán)境條件影響也同XRD技術(shù)一起經(jīng)常研究。可針對(duì)各種樣品類型，從粉末到各種形狀和尺寸的固體材料，液體和半導(dǎo)體晶片。
 

在研究行星進(jìn)程和地球構(gòu)造過程中，地理學(xué)家們需要分析巖石和礦物樣品的組成。X射線衍射儀分析技術(shù)如：小點(diǎn)激發(fā)，分布分析和無標(biāo)定量分析，日漸成為地質(zhì)研究及礦物學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)的主要儀器。X射線衍射儀（XRD）可定量測(cè)量相組成。X射線衍射數(shù)據(jù)的Rietveld分析被認(rèn)為是晶體相定量分析適合的方法。

鑄造廠，冶煉廠和鋼廠還有金屬行業(yè)的其他方面都是連續(xù)生產(chǎn)并要求日夜控制生產(chǎn)和進(jìn)料出料的質(zhì)量。合金的化學(xué)含量，殘余應(yīng)力是與結(jié)構(gòu)失效相關(guān)的重要特征。X射線衍射儀是無損精確測(cè)量殘余應(yīng)力的方法。X射線衍射具有較高的空間分辨率和測(cè)量硬化材料的能力提供了非接觸式測(cè)量。

現(xiàn)代生活的每個(gè)環(huán)節(jié)都得益于涂層或薄膜技術(shù)。無論是集成電路芯片上的阻擋層薄膜還是鋁制飲料罐上的涂層，X射線是研發(fā)，產(chǎn)品過程控制和質(zhì)量保證*的分析技術(shù)。作為納米技術(shù)研究的重要方法，X射線衍射（XRD）和附屬技術(shù)被用于確定薄膜分子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。