第7章 背散射电子衍射.ppt

第7章 背散射电子衍射（EBSD ） EBSD技术特点： (1) 继X射线衍射和电子衍射之后又一种微区物相分析方法。 (2) 晶体取向分析功能（微区织构分析）。 (3) EBSD分析速度快(每秒钟可测定800-1000个点) ，计算机控制自动采集数据。所以在晶体结构及取向分析上既具有透射电镜（微区）的特点又具有X射线衍射（整体）统计分析的特点。 (4) EBSD样品制备简单。 EBSD技术正在材料科学研究中得到广泛应用。 基本要求：一台扫描电子显微镜和一套EBSD系统。 EBSD硬件部分通常包括一台高灵敏度的CCD摄像机和一套用来花样平均化和扣除背底的图像处理系统。 背散射电子衍射仪结构图 背散射电子衍射原理 a菊池线的形成 EBSD花样 EBSD花样与晶体取向的关系 EBSD的图形种类 通过电子束在样品表面进行线扫描或面扫描采集数据，进而可得到 1. 取向成像图（OIF图） 2. 极图和反极图 3. 取向(差)分布函数 根据EBSD图可以在很短时间内获得样品的晶体学信息：晶体织构和界面取向差；晶粒尺寸及形状分布；晶界、亚晶及孪晶界性质分析；应变和再结晶的分析；相鉴定及相比率计算等。 取向成像图 奥氏体不锈钢的取向成像图 极图和反极图 取向分布函数图（ODF图） EBSD测量的是样品中每一点的取向，所以可以获得不同点或不同区域的取向差异，从而可以研究晶界或相界等界面，如图中任意画一条线，就可得到沿此线的取向差分布。 晶粒尺寸及形状的分析 传统的晶粒尺寸测量依赖于显微组织图象中晶界的观察。自从EBSD出现以来，并非所有晶界都能被常规浸蚀方法显现这一事实已变得很清楚，特别是那些被称为“特殊”的晶界，如孪晶和小角晶界。因为其复杂性，孪晶显微组织的晶粒尺寸测量就变得十分困难。由于晶粒主要被定义为均匀结晶学取向的单元，EBSD是作为晶粒尺寸测量的理想工具。 界面性质分析 在得到EBSD整个扫描区域相邻两点之间的取向差信息后，可对所有界面的性质进行确定。例如：亚晶界、相界、孪晶界、特殊界面等。 Ni基超合金中的孪晶界 应变量大小的测定 习题： 1. 简述背散射电子衍射花样是如何形成的？ 2. 背散射电子衍射技术的主要应用有哪些？ 3. 取向成像图上的盲点是如何形成的？ * * 背散射电子衍射仪的基本构成 O点非弹性散射 I 球形子波的波源 多晶钛变形量前的晶粒取向 多晶钛变形量后的晶粒取向 极图 反极图 表示在取向空间内不同取向的分布密度 金刚石薄膜ODF图 不同甲烷浓度条件下沉积的金刚石薄膜织构 不同温度条件下沉积的金刚石薄膜织构 FCC BCC 双相钢物相与晶体取向 奥氏体不锈钢晶粒的不同取向 晶粒尺寸分析 奥氏体不锈钢的晶粒尺寸统计 孪晶界(红线表示)的分布图