工学电子显微分析7课件.pptx

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1、 对材料进行微观分析，要看其形态如何，晶粒大小、析出相、是等轴的还是条状的，等等，可以用光学显微镜、SEM、TEM等来观察；要研究其微区成分，可用SEM+EDS，用EPMA，用分析电镜等来分析；要研究其结构，用x射线衍射仪，用TEM作电子衍射等来分析。分析电镜可以观察形貌、测定微区成分、作微区结构分析。但样品制备很困难，分析区域也非常微小，不能对试样进行大面积的分析工作。80年代发展了EBSD，安装在SEM上，可对样品进行结构分析，配合EDS，在一台设备上完成形貌观察、结构分析和成分分析，而且试样制备容易，分析面积大。第1页/共16页第2页/共16页 入射电子的弹性相干散射会产生衍射，产生衍射

2、花样，入射电子的非弹性散射，构成背底。对于单次非弹性散射，入射电子能量损失很小（50ev），近似认为波长不变，非弹性散射在晶体中空间的各个方向传播电子波，如果符合布拉格定律，也会发生衍射，出现成对的亮、暗平行线条，叫做菊池线。菊池线的产生第3页/共16页OP,OQ二束非弹性散射波，OP强度小于OQ(散射角大，强度小)，与晶面发生衍射，衍射波OP强度小于OQ，造成背底衬度上亮暗不同，由于非弹性散射波在空间所有方向上传播，二个衍射波构成二个圆锥面，在底片上显示出一对平行的亮、暗直线。第4页/共16页 E l e c t r o n b a c k s c a t t e r d i f f r a

3、 c t i o n p a t t e r n s (o r EBSPs)are obtained in the S c a n n i n g E l e c t r o n M i c r o s c o p e (S E M)b y f o c u s i n g a s t a t i o n a r y e l e c t r o n b e a m o n a crystal l i ne sampl e.The s a m p l e i s t i l t e d t o approximately 70 degrees w i t h r e s p e c t t o t

4、 h e horizontal.The diffraction p a t t e r n i s i m a g e d o n a phosphor screen.The image is captured using a low-light SIT or CCD camera.The b a n d s i n t h e p a t t e r n represent reflecting planes in the diffracting crystal v o l u m e.T h u s,t h e geometrical arrangement of the bands is

5、 a function of t h e o r i e n t a t i o n o f t h e diffracting crystal lattice.第5页/共16页As the beam is moved from grain to grain the electron backscatter diffraction pattern(EBSP)will change due to the change in orientation of the crystal lattice in the diffracting volume 第6页/共16页EBSD包含三种信息：1、晶体学结构

6、的信息 2、晶体学位向关系/位向差的信息 3、应变的信息第7页/共16页物相鉴定第8页/共16页第9页/共16页位向成像显微术Orientation Imaging Microscopy(OIM)由于不同晶粒有不同的位向，逐点采集EBSP，并进行标定，每相邻的二点进行对比，就可以得出根据位向成像得显微组织图。第10页/共16页织构分析材料的晶体学取向对材料性能影响很大，许多材料存在“择优取向”，即织构，也就是说，在显微组织中，晶体取向并非随即分布，某些取向会经常出现。EBSD可以测量各取向在样品中所占比例，以及这些取向在显微组织中的分布织构分析。第11页/共16页织构分析第二相和基体间的位相关

7、系研究疲劳机理断口的晶体学分析高温合金的蠕变腐蚀、裂纹、断裂迁移偏析和沉淀孪晶再结晶界面第12页/共16页应变研究根据EBSD花样中菊池线的模糊可以证明晶格内有塑性应变存在。第13页/共16页材料的弹性性质A elastic stiffness modulus map can then be formed.The example shown here is from a stainless steel golf club iron and a titanium golf club driver.The Ti sample showed a strong Widmansttten structure.第14页/共16页真实晶粒尺寸根据位向不同，可以得出材料的真实晶粒尺寸，可以显示小角晶界、孪晶等用一般金相法无法显示的细节。第15页/共16页感谢您的观看。第16页/共16页