探索电子背散射衍射（EBSD）：基础原理与应用领域

EBSD分析的样品制备与数据处理

在材料科学领域，电子背散射衍射（EBSD）技术是一种强大的工具，它能够提供材料微观结构的详细信息。为了确保EBSD分析的准确性和有效性，样品的制备和数据的采集与处理至关重要。

样品制备的重要性

EBSD分析要求样品表面达到一定的质量标准，以确保能够获得清晰的衍射图案。理想的样品应符合以下要求：

 

1.表面平整性：样品表面必须平整，以确保电子束能够均匀地与样品相互作用。金鉴实验室提供专业的样品制备服务，确保样品达到最佳的表面质量，从而提高EBSD测试的准确性。

2.晶界保护：在制备过程中，应避免对晶粒之间的晶界造成破坏，因为晶界对材料的性能有重要影响。

3.无应力层：样品表面应避免存在应力层，这可能会影响电子的散射行为，从而影响分析结果。

样品制备技术

CP截面抛光仪制样广泛，可用于各种材料样品（除了液态）的制备，适应大多数材料类型，对大面积、表面或辐照及能量敏感样品尤佳，有钢铁、地质、油页岩、 锂离子电池、光伏材料、陶瓷、金属(氧化物,合金)、高分子，聚合物、薄膜、半导体、EBSD样品、生物材料等包括平面抛光与截面抛光。

1. 机械抛光：

适用于多种材料，包括绝缘体、矿物和金属。

通过金刚石砂纸打磨和胶质硅抛光，使样品表面达到所需的光滑度。

尽管这种方法操作简便，但可能会在样品表面引入残余应力，影响EBSD分析。

 

 

2. 电解抛光：

特别适合金属样品，能够获得高质量的表面，有利于获取清晰的菊池花样。

这种方法能够减少表面应力，但需要精确控制抛光液的配方和抛光参数。

 

 

EBSD数据采集与处理

在采集EBSD数据前，金鉴实验室技术人员能够根据具体分析需求，对相机参数进行优化，以提高衍射图案的清晰度。

相机参数优化

1.参数选择：根据分析目标，选择适当的相机参数，以平衡图案清晰度和采集时间。

 

2.信号调节：调整增益或曝光时间，确保信号处于最佳水平，以提高图案质量。

 

3.背底扣除：通过扣除背底，改善图案的对比度和清晰度，从而提高自动标定的成功率。

 

菊池带的采集

首先采集SEM图像，确定感兴趣的区域，并预览EBSD花样。

在数据库中选择相应的物相，为花样标定提供必要的晶体学信息。

根据晶粒尺寸和分析需求，选择合适的扫描步长和区域，进行EBSD花样的采集。

 

 

 

标定流程

1.取点：在样品表面上选择适当的点进行数据采集。

2.采集花样：获取电子背散射衍射图案。金鉴实验室专业团队会对采集到的图像进行细致处理，确保菊池带的识别准确无误。

图像处理：对采集到的图像进行处理，识别菊池带。

数据库对比：将处理后的图案与数据库中的晶体学信息进行对比。

校对结果：对自动标定的结果进行校对，确保准确性。

输出结果：输出物相和晶体取向的结果。

 

EBSD技术的应用领域

EBSD技术在材料科学中的应用非常广泛，它可以用来进行多种分析，包括：

1.织构分析：研究材料的晶体学特征，如晶体取向和织构。

2.晶粒尺寸分布：分析晶粒的形状和尺寸，了解材料的微观结构。

3.晶界性质：研究晶界的性质，如晶界的类型和分布，这对材料的力学性能有重要影响。

3.形变与再结晶：分析材料在加工过程中的形变和再结晶行为。

4.物相鉴定：识别材料中的不同物相，以及它们的相对含量。

5.两相取向关系：分析不同物相之间的晶体学关系，这对于理解材料的性能至关重要。