材料分析方法课件第14章.ppt

《材料分析方法课件第14章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二篇材料电子显微分析第八章电子光学基础第九章透射电子显微镜第十章电子衍射第十一章晶体薄膜衍衬成像分析第十二章高分辨透射电子显微术第十三章扫描电子显微镜第十四章电子背散射衍射分析技术第十五章电子探针显微分析第十六章其他显微结构分析方法1第十四章电子背散射衍射分析技术本章主要内容第一节概述第二节电子背散射衍射技术相关晶体学基础第三节电子背散射衍射技术硬件系统第四节电子背散射衍射技术原理及花样标定第五节电子背散射衍射技术成像及分析第六节电子背散射衍射技术数据处理2电子背散射衍射(EBSD)技术，开始于

2、20世纪80年代，该技术是基于扫描电子显微镜为基础的新技术利用此技术可以观察到样品的显微组织结构，同时获得晶体学数据，并进行数据分析这种技术兼备了X射线统计分析和透射电镜电子衍射微区分析的特点，是X射线衍射和电子衍射晶体结构和晶体取向分析的补充电子背散射衍射技术已成为研究材料形变、回复和再结晶过程的有效分析手段，特别是在微区织构分析方面的应用第一节概述3EBSD的发展大致经历以下几个阶段：1928年，日本学者Kikuchi在透射电镜中，首次发现了带状电子衍射花样，并对此衍射现象进行解释，故称这种线

3、条花样为菊池花样1972年，Venables和Harland在扫描电镜中，得到了背散射电子衍射花样20世纪80年代后期，Dingley得到了晶体取向的分布图。并成功地将EBSD技术商品化20世纪90年代初，成功研究出自动计算取向、有效图像处理以及自动逐点扫描技术，之后能谱分析和EBSD分析的有效结合使相鉴定更加有效和准确2000年以后，EBSD标定速度的大幅提升，加快了EBSD的发展和推广第一节概述4第二节电子背散射衍射技术相关晶体学基础一、晶界类型1)小角度晶界指相邻晶粒位向差小于10的晶界，

4、一般2其中包括倾斜晶界、扭转晶界和重合晶界等，分见图14-1、图14-2和图14-3图14-1对称倾斜晶界示意图图14-2不对称倾斜晶界示意图5第二节电子背散射衍射技术相关晶体学基础一、晶界类型1)小角度晶界指相邻晶粒位向差小于10的晶界，一般2其中包括倾斜晶界、扭转晶界和重合晶界等，分见图14-1、图14-2和图14-3图14-3扭转晶界构造示意图6第二节电子背散射衍射技术相关晶体学基础一、晶界类型2)大角度晶界指相邻晶粒的取向差大于10的晶界常见模型有，皂泡模型、过冷液体模型、小岛

5、模型和重合位置点阵模型，重合位置点阵模型见图14-4、图14-4重合位置点阵构造示意图7第二节电子背散射衍射技术相关晶体学基础二、相界面结构或成分不同的两间的界面称为相界面。相界面可分为三种类型1)共格相界界面上的原子同时位于两相晶格点阵的结点上，此时界面两侧的两相存在取向关系；界面附近常伴有晶格畸变。合金脱溶分解初期形成的新相，或两相点阵常数相近，或晶体结构相同时，往往具有共格界面2)非共格相界完全没有共格关系的界面。当两相的晶体结构存在较大差别，或第二相尺寸较大时，两相间为此类界面3)部分共格

6、相界借助位错维持其共格性的界面。此类界面在马氏体转变及外延生长晶体中较常见8第二节电子背散射衍射技术相关晶体学基础三、晶体取向坐标系建立如图14-5，样品坐标系，由轧向RD、横向TD、法向ND三个互相垂直的方向构成；晶体坐标系(以立方晶体为例)，由3个互相垂直的晶轴[100]、[010]和[001]组成，图14-5样品坐标系和晶体坐标系各轴相互间的位置关系9第二节电子背散射衍射技术相关晶体学基础三、晶体取向坐标系建立样品坐标系和晶体坐标系各轴间的关系可用夹角余弦表示。由此可以构建一个方向余弦矩阵g

7、(14-1)式中，1,2和3分别是样品坐标系RD与晶体坐标系[100]，[010]和[001]间夹角；1,2和3是TD与[100]，[010]和[001]间夹角；1,2和3是ND与[100]，[010]和[001]间夹角该矩阵为正交矩阵，其中有3个分量是独立的，只需3个独立分量即可确定晶体取向。但用此方法反映晶体取向比较复杂10第二节电子背散射衍射技术相关晶体学基础三、晶体取向坐标系建立用样品坐标系和晶体坐标系各轴间的夹角表示晶体取向比较繁琐，且不够清晰。为此可利用晶体旋转角度构

8、建晶体取向特征旋转表示法用欧拉角描述晶体取向，欧拉角用3个独立的旋转角度1、和2表示初始位置，晶体的[100]、[010]和[001]分别与样品坐标系RD、TD和ND重合；晶体旋转过程为，首先晶体绕[001]旋转1，再绕[100]旋转，最后绕[001]旋转2。这3个角度即欧拉角具体的旋转操作如图14-6所示11第二节电子背散射衍射技术相关晶体学基础三、晶体取向坐标系建立图14-6所示为晶体绕晶轴旋转的欧拉角图14-6用以描述晶体旋转的欧拉角12第二节电子背散射衍射技术相