什么是電子背散射衍射（EBSD）？

電子背散射衍射（EBSD）技術(shù)在材料科學(xué)中扮演著至關(guān)重要的角色，尤其是在掃描電子顯微鏡（SEM）中，它為研究者提供了一種獲取材料晶體學(xué)信息的有效手段。

EBSD揭示的關(guān)鍵信息

1. 物相鑒定：EBSD能夠?qū)γ總€(gè)分析點(diǎn)進(jìn)行物相的識(shí)別和確認(rèn)，這一過(guò)程基于晶體學(xué)的差異，并可結(jié)合化學(xué)信息（如能譜儀EDS提供的數(shù)據(jù)）。

2. 晶體取向：EBSD技術(shù)能夠確定每個(gè)分析點(diǎn)晶格的三維取向，這對(duì)于揭示材料的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能之間的聯(lián)系至關(guān)重要。

EBSD技術(shù)的性能指標(biāo)

EBSD技術(shù)的性能受多種因素影響，包括樣品制備、SEM設(shè)備、電子束參數(shù)、EBSD探測(cè)器和軟件，以及樣品本身的特性。以下是EBSD技術(shù)的一些性能指標(biāo)：

空間分辨率：25-200 nm（常規(guī)塊樣EBSD），2-20 nm（TKD）。

角度精度：0.1-0.5°（基于霍夫變換的標(biāo)定），0.001-0.01°（高分辨EBSD）。

角度準(zhǔn)確度：約2°。

分析速度：可達(dá)約4500點(diǎn)/秒。

EBSD提供的微觀組織信息

EBSD分析通常是自動(dòng)化的，能夠快速?gòu)臉悠繁砻嬗牲c(diǎn)組成的柵格區(qū)域中采集相和取向數(shù)據(jù)。

1. 相分布：EBSD經(jīng)常用于繪制樣品中相的分布并測(cè)量相的面積分?jǐn)?shù)。典型的輸出是相分布圖，以及各個(gè)相對(duì)應(yīng)的面積百分比。

2. 織構(gòu)分析：晶體取向數(shù)據(jù)是EBSD技術(shù)最基本的輸出數(shù)據(jù)，因此它是測(cè)量織構(gòu)（晶體擇優(yōu)取向）的理想技術(shù)。EBSD速度快，并且同時(shí)提供空間分辨的信息，因此我們能確定織構(gòu)在樣品中的變化。

3. 晶粒特征：EBSD取向面分布圖提供了晶體學(xué)取向的空間分辨信息，從中可以推導(dǎo)出嚴(yán)格的晶粒尺寸和形狀。這些信息包括晶粒大小、晶粒形狀/形貌、晶粒平均取向、晶粒內(nèi)部取向變化和孿晶比例。

4. 晶界特性：從EBSD的取向測(cè)量結(jié)果，還可以推導(dǎo)出樣品晶界的詳細(xì)晶體學(xué)信息。這包括晶界取向差信息、晶界旋轉(zhuǎn)軸、晶界跡線（晶界面完整取向可以使用3D-EBSD測(cè)量）、特殊晶界識(shí)別（例如：孿晶或重合位置點(diǎn)陣晶界（CSL））和完整晶界長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)。

5. 應(yīng)變分析：EBSD分析也常用于表征和定量樣品中的應(yīng)變。這可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)，包括局部晶格取向梯度、幾何必需位錯(cuò)（GND）密度、晶內(nèi)取向偏差、晶內(nèi)取向散布和小角晶界分布。

結(jié)論

EBSD技術(shù)以其獨(dú)特的能力，提供了對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)的深入理解，包括物相、晶體取向、晶粒尺寸和形狀、晶界特性以及應(yīng)變分布。