2.2.2　EBSD技術的應用

在多晶體材料領域,如金屬及合金、陶瓷、半導體和礦石等,EBSD技術已經得到了廣泛的應用,在晶體微區取向和晶體結構分析方面取得了較大的發展[2]。使用取向成像顯微技術能夠通過控制掃描過程獲取以下材料內部信息。

(1)晶粒尺寸及形狀分析

使用侵蝕方法對試樣進行處理后,可以使晶界顯現出來,但是一些孿晶界和小角度晶界試樣,普通的顯微呈現方法仍然難以進行觀察,因此利用顯微組織圖像,使用傳統的晶粒尺寸測量方法便不能反映真實的晶粒樣貌,與實際情況產生較大的誤差。EBSD技術可以自動快速地橫穿樣品進行逐點線掃描,根據試樣中晶粒組織特征不同可以對掃描步長進行調節,確定花樣的變化,精確勾畫出晶界和孿晶界,同時對晶粒尺寸進行統計分析,并且在穿過晶界時可以測量兩側取向的變化。由于從晶體學取向出發,最終獲得的測量結果更加符合晶粒的本質。

(2)物相分析

EBSD可以自動取向測量和標定七大晶系任意試樣的物相。由于不同的物相具有不同的晶體參數結構,因此其菊池花樣具有唯一性,不同物相對應各自的菊池花樣。使用EBSD和EDS技術相結合,可以準確有效地鑒定材料中的物相結構,例如鋼中的鐵素體和奧氏體,化學成分相近的碳、氮化物等。根據分析的數據和最終的取向成像圖,也可以很方便地對材料中的相百分含量進行計算。

(3)織構及取向差分析

?通過EBSD可以直接獲得不同晶界和不同相界之間的取向差異,這些取向差數據也可以構成取向差分布函數。試樣在冷變形后,晶體組織出現擇優取向,形成大量小角度晶界,表明樣品內部出現了形變織構。EBSD不僅能夠檢測出顯微織構的分布,而且可以測量不同取向在樣品中所占的比例。測得的織構可以通過極圖、反極圖和取向分布函數(ODF)等多種形式表示。極圖是試樣中所有晶粒的同一選定晶面的晶面極點在空間分布的狀態的極射(或極射赤面)投影。使用極圖可以表示出織構的類型、強弱以及散漫程度偏離情況,此外它是計算取向分布函數的原始數據的基礎,因此對于織構的研究具有很大的重要性。

目前,EBSD可應用于取向關系測量的范例有[3]:確定第二相和基體間的取向關系、穿晶裂紋的結晶學分析、單晶體的完整性、微電子內連使用期間的可靠性、斷面的結晶學、高溫超導體沿結晶方向的氧擴散、形變研究以及薄膜材料晶粒生長方向測量。