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欧波同第三方检测 | 电子背散射衍射(EBSD)基础应用简介

  20世纪90年代以来,装配在SEM上的电子背散射花样(Electron Back-scattering Patterns,简称EBSP)晶体微区取向和晶体结构的分析技术取得了较大的发展,并已在材料微观组织结构及微织构表征中广泛应用。该技术也被称为电子背散射衍射(Electron Backscattered Diffraction,简称EBSD)等。

  EBSD的主要特点是在保留扫描电子显微镜的常规特点的同时进行空间分辨率亚微米级的衍射。

  EBSD改变了以往织构分析的方法,并形成了全新的科学领域,称为“显微织构”——将显微组织和晶体学分析相结合。

  EBSD技术已经能够实现全自动采集微区取向信息,样品制备较简单,数据采集速度快(能达到约36万点/小时甚至更快),分辨率高(空间分辨率和角分辨率能分别达到0。1m和0。5),为快速定量统计研究材料的微观组织结构和织构奠定了基础,已成为材料研究中一种有效的分析手段。

  EBSD技术的应用领域集中于多种多晶体材料——工业生产的金属和合金、陶瓷、半导体、超导体、矿石——以研究各种现象,如热机械处理过程、塑性变形过程、与取向关系有关的性能(成型性、磁性等)、界面性能(腐蚀、裂纹、热裂等)、相鉴定等。


电子背散射衍射(EBSD)测试


  在EBSD设备中,一束电子束入射倾斜晶体样品,产生的散射电子在荧光屏上形成衍射花样。这种衍射花样携带了样品扫描区域的晶体结构和取向等晶体学信息,并且给出了亚微米级分辨率的绝对晶体取向。所以,EBSD是一个非常强大的微观组织表征工具。



图1 EBSD数据采样示意图


EBSD能用于标定和鉴别七种晶系,因此它能够用来测定:

  • 晶体取向

  • 取向差


图2 取向分析:Ti合金的IPF图(反极图)


  • 晶粒尺寸

  • 整体织构

  • 局部织构


图3织构分析


  • 再结晶/形变体积分数

  • 亚结构分析

  • 应变分析

  • 晶界特性

  • 重合位置点阵(CSL)晶界分布

  • 滑移系活动性


图4 重合位置点阵(CSL)分析


图5 应变分析


  • 相的鉴定

  • 相的分布

  • 相变转变


图6 相分析


  • 断裂分析


图7 应变与裂纹扩展分析


下期文章“原位EBSD测试表征介绍”,敬请期待。


  欧波同材料分析研究中心(以下简称“研究中心”)隶属于欧波同(中国)帝皇彩票平台,研究中心成立于2016年,是欧波同顺应市场需求重金打造的高端测试分析技术服务品牌。旗下的核心团队由一大批“千人计划”、杰出青年和海归博士组成,可为广大客户提供系统性的检测解决方案。研究中心以客户需求为主导,致力于高端显微分析表征技术在国内各行业的推广,旨在通过高质量、高效率的测试分析服务帮助客户解决在理论研究、新产品开发、工艺(条件)优化、失效分析、质量管控等过程中遇到的一系列材料显微表征和分析的问题。





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