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電子背散射衍射技術(shù)及其在材料科學中的應用

中國體視學與圖像分析　2005年　第10卷　第4期CHINESEJOURNALOFSTEREOLOGYANDMIAGEANALYSISVo.l10No.4Dec.2005

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文章編號:1007-1482(2005)04-0205-06

綜述

電子背散射衍射技術(shù)及其在材料科學中的應用

劉　慶

(清華大學材料科學與工程系先進材料教育部重點實驗室,　北京　100084)

摘　要:本文介紹了電子背散射衍射(EBSD)分析技術(shù)的基本原理、發(fā)展歷史、EBSD系統(tǒng)的組成、實驗條件、分辨率及EBSD數(shù)據(jù)處理方法等。通過多個典型的實例,系統(tǒng)介紹EBSD技術(shù)在材料研

究領(lǐng)域中的應用,并就EBSD技術(shù)與其他相關(guān)分析技術(shù)的比較進行了討論。關(guān)鍵詞:EBSD;取向;織構(gòu)

+

中圖分類號:TG115.23;O7227　　　　　　:EBSDtechniqueandialsscience

Q(mentofMaterialsScienceandEngineering,

TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)

Abstract:Inthispaper,thebasicprincipleofelectronback2scatteringdiffraction(EBSD)techniqueisintroduced.ThemodernEBSDsystem,experimentalconditions,spatialresolution,angularresolutionandpostanalysisofthedataarealsodescribedinthispaper.Finally,theapplicationsoftheEBSDtechniqueinmaterialsciencearediscussedbyusingafewtypicalexamples.Keywords:EBSD;orientation;texture

EBSD進行相分析、獲得界面(晶界)參數(shù)和檢測塑

1　電子背散射衍射分析技術(shù)簡介

20世紀90年代以來,裝配在掃描電子顯微鏡(SEM)上的電子背散射花樣(ElectronBack2scatter2ingPatterns,簡稱EBSP)晶體微區(qū)取向和晶體結(jié)構(gòu)

性應變。目前,EBSD技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)全自動采集

微區(qū)取向信息,樣品制備較簡單,數(shù)據(jù)采集速度快(能達到約36萬點/小時甚至更快),分辨率高(空

),間分辨率和角分辨率能分別達到0.1μm和0.5°為快速高效的定量統(tǒng)計研究材料的微觀組織結(jié)構(gòu)和

織構(gòu)奠定了基礎,因此已成為材料研究中一種有效的分析手段。

目前EBSD技術(shù)的應用領(lǐng)域集中于多種多晶體材料———工業(yè)生產(chǎn)的金屬和合金、陶瓷、半導體、超導體、礦石———以研究各種現(xiàn)象,如熱機械處理過程、塑性變形過程、與取向關(guān)系有關(guān)的性能(成型性、磁性等)、界面性能(腐蝕、裂紋、熱裂等)、相鑒定等。

的分析技術(shù)取得了較大的發(fā)展

[1-3]

,并已在材料微

觀組織結(jié)構(gòu)及微織構(gòu)表征中廣泛應用。該技術(shù)也被

稱為電子背散射衍射(ElectronBackscatteredDiffrac2tion,簡稱EBSD)或取向成像顯微技術(shù)(OrientationImagingMicroscopy,簡稱OIM)

[4]

。EBSD的主要特

點是在保留掃描電子顯微鏡的常規(guī)特點的同時進行空間分辨率亞微米級的衍射(給出結(jié)晶學的數(shù)據(jù))。EBSD改變了以往織構(gòu)分析的方法,并形成了全新的

科學領(lǐng)域,稱為“顯微織構(gòu)”———將顯微組織和晶體學分析相結(jié)合。與“顯微織構(gòu)”密切聯(lián)系的是應用

收稿日期:基金項目:作者簡介:研究方向:

2005-11-14

國家自然科學基金重點項目(No.50231030)

劉慶(1964-),清華大學材料系教授,博士生導師形變、再結(jié)晶;超導材料;微區(qū)晶體結(jié)構(gòu)及取向測定技術(shù),E2mail:qing.liu@

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