电子背散射衍射(EBSD)入门简介.ppt

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1、EBSD技术入门简介xxx2009-3-20内容1晶体学及织构基础2EBSD的原理及应用3镁合金EBSD样品制备方法1晶体学及织构基础2EBSD的原理及应用3镁合金EBSD样品制备方法1.1取向(差)的定义及表征晶体的[100]-[010]-[001]坐标系CCS相对于样品坐标系SCS：RD(rollingdirection,轧向)-TD(transversedirection,横向)-ND(normaldirection,法向)（或X-Y-Z）的位置关系。RDNDTD两个晶体坐标系之间的关系crystalcoordinatesystemforcrystal1(CCS1)crystalc

2、oordinatesystemforcrystal2(CCS2)CCS2CCS1SCS取向差的定义取向取向差(1)RotationmatrixG(2)Millerindices(3)Eulerangles(4)Angle/axisofrotation取向(差)的表征(1)RotationmatrixGTherotationofthesampleaxesontothecrystalaxes,i.e.CCS=g.SCSXYZSCSCCS[001][010][100]1,1,1areanglesbetween[100]andX,Y,Z2,2,2areanglesbetween[01

3、0]andX,Y,Z3,3,3areanglesbetween[001]andX,Y,Z(2)MillerIndices(hkl)[uvw],(hkl)

4、

5、轧面,[uvw]

6、

7、轧向{hkl}Miller指数族Foracubiccrystalstructure,(hkl)[uvw]等效于[hkl]

8、

9、Zand[uvw]

10、

11、X第一次：绕Z轴（ND）转φ1角第二次：绕新的X轴（RD）转Φ角第三次：绕新的Z轴（ND）转φ2角这时样品坐标轴和晶体坐标轴重合。Euler角（φ1,Φ,φ2)的物理意义：(3)Eulerangle晶体坐标系：[100]、[010]、[001]样品坐标系：

12、轧向ND、横向TD、法向ND(4)Angle/AxisofRotation°常用于表示取向差可由旋转矩阵G得到<1-210>86°86°<1-210>Mg合金中常见孪晶取向表达的数学互换G矩阵=Miller指数{hkl}轴角对(φ1,Φ,φ2)织构的定义：多晶体中晶粒取向的择优分布。织构与取向的区别：多与单的关系。1.2织构的定义及表征极图晶面法线投影到球上，在投影到赤道面上投影方法：上半球投影法{001}极图的示意图极图：某一特定{hkl}晶面在样品坐标系下的极射赤面投影。主要用来描述板织构{hkl}。（a）参考球与单胞（b）极射赤面投影（c）{100}

13、极图一个取向的极图表示反极图先将样品坐标轴投影到球上，再投影到赤道面上常用：上半球投影法和立体投影法。反极图：样品坐标系在晶体坐标系中的投影。一般描述丝织构。（3）取向分布函数图ODF。用于精确表示织构。取向分布函数图镁合金常见理想织构1.3织构的检测方法（1）X射线法（2）TEM及菊池花样分析技术（TEM/SAD/MBED/CBED）（3）SEM/EBSD方法X射线衍射法：定量测定材料宏观织构，统计性好，但分辨率较低（约1mm），无形貌信息；SEM及电子背散射衍射(EBSD)：微观组织表征及微区晶体取向测定(空间分辨率可达到0.1μm)TEM及菊池衍射花样分析技术：微观组织表征及微区晶

14、体取向测定(空间分辨率可达到30nm)织构分析测试技术的比较织构的检测方法的比较1晶体学及织构基础2EBSD的原理及应用3镁合金EBSD样品制备方法材料微观分析的三要素：形貌、成分、晶体结构成分：化学分析、扫描电镜中的能谱或电子探针、透射电镜中的能谱、能量损失谱晶体结构：X－光衍射或中子衍射扫描电镜中的EBSD透射电镜中的电子衍射是近十年来材料微观分析技术最重要的发展什么是EBSD技术？ElectronBack-ScatteredPatternElectronBack-ScatteredDiffraction电子背反射衍射技术简称EBSP或EBSD装配在SEM上使用，一种显微表征技术通过

15、自动标定背散射衍射花样，测定大块样品表面（通常矩形区域内）的晶体微区取向FEINano400场发射扫描电镜及HKLEBSP系统5.0EBSD探头EBSDsetupEBSPs的产生条件固体材料，且具有一定的微观结构特征——晶体电子束下无损坏变质金属、矿物、陶瓷导体、半导体、绝缘体试样表面平整，无制样引入的应变层——10’snm足够强度的束流——0.5-10nA高灵敏度CCD相机样品倾斜至一定角度(~70度)样品极靴CCD相机荧光屏EB