Ⅰ 金鉴李工:EBSD的魅力——电子背散射衍射原理及数据分析
EBSD系统简介
电子背散射衍射(EBSD)技术是一种结合晶体微区取向和晶体结构组织分析的手段,广泛应用于材料微观组织结构和微织构表征。EBSD系统主要由扫描电子显微镜和EBSD系统构成。硬件部分包括灵敏的CCD摄像仪和图像处理系统。EBSD系统由晶体样品台或预倾台倾斜样品至70º,荧光屏捕捉电信号转换为可见光,灵敏相机记录电子花样图像,计算机和软件控制实验,分析数据,并显示结果。前散射探测器(FSD)生成样品微观组织图像。EBSD系统与EDS系统集成,当电子束与样品相互作用时,产生衍射现象,形成衍射花样,揭示晶体的晶系对称性信息。标定率反映了计算机正确标定菊池花样点数与总采集点数的比值。EBSD数据采集及处理流程包括样品制备、数据采集、数据分析和结果展示。
EBSD应用
EBSD技术在材料科学领域有广泛应用。在进行EBSD物相鉴定时,计算机采集的物相信息需要与数据库比对,标定率影响EBSD质量。EBSD技术适用于多晶体材料的织构及取向分析,如通过反极图评估择优取向,以及使用Uncorrelated和Correlated方式分析取向差。EBSD图像提供晶粒尺寸、形状及亚结构信息,包括通过GB图和晶粒尺寸统计柱状图展示的晶界角度及大小。局域取向差图分析晶粒的亚结构和应变情况,如在焊缝、形变金属或位错密度等问题研究中应用。
EBSD技术优势
EBSD技术实现了对微区取向信息的全自动采集,样品制备简单,数据采集速度快(可达约36万点/小时或更快),具有高分辨率。这使得EBSD成为材料微观组织结构和织构研究的有效分析手段。EBSD技术广泛应用于工业生产的金属和合金、陶瓷、半导体、超导体、矿石等,研究热机械处理过程、塑性变形过程、取向关系相关的性能、界面性能、相鉴定等现象。