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電子背散射衍射(EBSD):材料科學(xué)的顯微分析利器

金鑒實(shí)驗(yàn)室 ? 2024-11-14 00:06 ? 次閱讀
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EBSD:材料微觀結(jié)構(gòu)分析

電子背散射衍射(EBSD)技術(shù),依托于掃描電子顯微鏡(SEM),作為一種尖端的材料分析手段,能夠深入探究材料的微觀結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)其組織結(jié)構(gòu)的分析、成像和量化。

EBSD技術(shù),偶爾也被稱作“EBSP”(指代電子背散射衍射圖案)或“BKD”(代表背散射Kikuchi衍射),允許我們?cè)谖⒂^層面洞察材料的內(nèi)部構(gòu)造。材料的內(nèi)在特性,例如晶體構(gòu)造和相態(tài)分布,是決定其性能和反應(yīng)的關(guān)鍵因素。因此,對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)的詳細(xì)表征對(duì)于全面掌握材料的特性和功能至關(guān)重要。

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微觀組織的重要性

“微觀組織”一詞涵蓋了晶粒的鑒定和表征、材料中不同相或化合物的研究、元素的空間分布特征以及晶間和晶內(nèi)界面性質(zhì)的分析。材料的加工過程控制著微觀組織的形成,而微觀組織又直接影響材料的性能。金鑒實(shí)驗(yàn)室在微觀組織的研究中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),能夠?yàn)槎鄠€(gè)領(lǐng)域提供高質(zhì)量的測(cè)試服務(wù)。

因此,了解材料的微觀組織在工業(yè)和研究領(lǐng)域中變得越來越重要,這涉及到金屬研究和加工、先進(jìn)制造技術(shù)、可再生能源和太陽能電池的開發(fā)、微電子學(xué)以及地質(zhì)研究等多個(gè)領(lǐng)域。

為何選擇EBSD

EBSD作為SEM的成熟附件,用于表征微觀組織,其采集的數(shù)據(jù)呈空間分布,可以用面分布圖和圖像顯示,從而詳細(xì)檢查不同樣品的局部特征。EBSD是一種高度自動(dòng)化的技術(shù),現(xiàn)代商業(yè)系統(tǒng)能夠每秒分析數(shù)千個(gè)衍射花樣,使得利用高空間分辨率掃描樣品表面、采集所有需要的數(shù)據(jù)、進(jìn)行整體微觀組織表征成為可能。EBSD通常與能譜儀(EDS)結(jié)合使用,補(bǔ)充分析測(cè)量樣品的成分。金鑒實(shí)驗(yàn)室具備專業(yè)的設(shè)備和技術(shù)人員,能夠確保客戶在材料分析中獲得更為準(zhǔn)確和可靠的數(shù)據(jù)支持。

EBSD的數(shù)據(jù)分析能力

集成了EBSD和EDS的測(cè)量系統(tǒng),提供了包括相鑒定、相分布、晶粒尺寸數(shù)據(jù)、晶界表征、織構(gòu)(晶體擇優(yōu)取向的程度)和局部應(yīng)變變化等在內(nèi)的全面微觀組織表征。所有這些信息都可以從一個(gè)EBSD數(shù)據(jù)集中導(dǎo)出,其空間分辨率可達(dá)納米尺度,樣品分析區(qū)域可覆蓋數(shù)平方毫米。

EBSD的工作原理

EBSD工作時(shí),穩(wěn)定的電子束與傾斜的晶態(tài)樣品相互作用,產(chǎn)生的衍射電子形成衍射花樣,可以用熒光屏檢測(cè)到。金鑒實(shí)驗(yàn)室在這一過程中,利用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),確保衍射花樣的準(zhǔn)確性和可靠性。

在電子束與樣品相互作用的點(diǎn)(或體積)位置上,衍射花樣攜帶了樣品的晶體結(jié)構(gòu)和取向的特征。因此,衍射花樣可以用來確定晶體取向,區(qū)分晶體學(xué)上的不同相,表征晶界,并提供局部晶格完整性的信息。當(dāng)電子束以網(wǎng)格形式在多晶樣品上掃描時(shí),可以測(cè)量每一點(diǎn)上晶體的取向,得到的面分布圖揭示了晶粒的形態(tài)、取向和晶界。這些數(shù)據(jù)也可以用來顯示樣品中的晶體擇優(yōu)取向(即織構(gòu))。因此,EBSD可以輕松建立一個(gè)完整和定量的微觀組織表征。

EBSD技術(shù)以其高精度和全面性,在材料科學(xué)的微觀結(jié)構(gòu)分析中扮演著越來越重要的角色。

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