EBSD

概述:

电子背散射衍射（EBSD）提供了理解材料微观结构-性能关系所需的晶体取向和相的信息。

什么是EBSD？

开发和优化材料，以及做到成本可负担，对于技术和经济进步至关重要。材料科学家研究材料的加工、成型的内部微观结构以及由此产生的关键特性之间的相互作用，以优化其在特定应用中的性能。材料表征是这些研究的核心，而电子显微镜表征通常是原子到介观尺度分析的最佳工具。

EBSD 是材料和地球科学中表征晶体微观结构的重要工具。该技术涉及使用扫描电子显微镜（SEM）采集有关晶粒粒径、晶体取向、晶界和织构的统计数据，这些数据是确定晶体材料特性的关键参数。了解微观结构和性能之间的关系使科学家和工程师能够为结构金属、陶瓷、能源材料、半导体、汽车、航空航天和增材制造等各种应用开发性能卓越、更轻、更坚固、速度更快的材料。EBSD 对于深入了解具有晶体结构的地质样品的性质也很有价值，包括贝壳、化石、陨石、岩石和矿物等。在某些情况下，EBSD 是唯一能够分析这些精细样品的技术。

通常 EBSD 是一种基于 SEM 的技术，可在微观尺度上准确、快速地测量取向。EBSD 花样是通过将静止电子束聚焦在倾斜（~ 70°）的晶体样品上获得的。在荧光屏（例如 EDAX Velocity™ 检测器）或直接检测传感器（例如 EDAX Clarity™ 检测器）上采集生成的衍射花样。花样中的条带代表晶体内衍射平面的几何投影。分析这些带的几何排列，以确定每个 EBSD 花样的方向和物相。一旦操作者确定了感兴趣区域和采样步长，系统就会自动执行取向测量。这些测量产生了大量信息，可以通过不同的图、图表和曲线进行可视化。EBSD 还可以与不同的技术联用，例如与能量色散 X 射线光谱（EDS）联用，以收集有关材料化学成分的信息，并为用户提供对材料的更全面了解。

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EBSD的优势

EBSD 能够在纳米到介观尺度上快速表征晶体微观结构，在为研究人员了解各种材料的加工-微观结构-性能关系具有独特的优势。

能力	优势
快速准确地测量晶体取向	可视化和定量描述具有统计学意义的材料微观结构
确定材质的织构或择优取向	确定特定取向的出现频率是否明显高于随机分布，这能影响材料性能
测量形变材料内的应变	查看微观结构内的实际形变梯度，而不是依赖平均应变值
识别和测量物相信息	通过使用 EBSD 和 EDS 确定实际物相，以进行完整的物相表征
精确定位微观结构中的晶界	区分微观结构中的特定晶界，包括孪晶，和区分相变
测量晶粒粒径	快速确定用于描述微观结构的常用数值

流程

第 1 步：样品制备

EBSD 的样品制备很重要，因为该技术需要非常光滑的样品表面，以避免衍射花样上的阴影。实现这一目标的优化方案是使用全自动氩离子抛光系统，例如 PECS™ II 仪器。

PECS II 仪器可以产生无损伤的表面、横截面和沉积涂层，以保护样品或消除电荷。

第 2 步：数据采集

EBSD 系统通过从用户定义的样品特定区域采集 EBSD 衍射花样来获得面分布数据。然后对这些花样进行标定以确定局部晶体结构和取向。EBSD 还可以与相关技术（如 EDS）结合使用，以深入了解材料的成分。

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第 3 步：数据分析

EBSD 可以利用各种强大的后处理分析技术处理数据。EDAX OIM Analysis™是优异的微观结构可视化和分析工具，用于解释和理解电子 EBSD 面分布数据。EBSD 面分布图可以从原始数据生成，以提供有关取向、相分布、晶粒粒径和形状、晶界结构以及晶体微观结构局部形变的详细信息。这些信息有助于用户可视化、表征、理解和传达其材料微观结构的细节。

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