什么是電子背散射衍射（EBSD）？

電子背散射衍射（EBSD）技術在材料科學中扮演著至關重要的角色，尤其是在掃描電子顯微鏡（SEM）中，它為研究者提供了一種獲取材料晶體學信息的有效手段。

EBSD揭示的關鍵信息

1. 物相鑒定：EBSD能夠對每個分析點進行物相的識別和確認，這一過程基于晶體學的差異，并可結合化學信息（如能譜儀EDS提供的數據）。

2. 晶體取向：EBSD技術能夠確定每個分析點晶格的三維取向，這對于揭示材料的微觀結構和宏觀性能之間的聯系至關重要。

EBSD技術的性能指標

EBSD技術的性能受多種因素影響，包括樣品制備、SEM設備、電子束參數、EBSD探測器和軟件，以及樣品本身的特性。以下是EBSD技術的一些性能指標：

空間分辨率：25-200 nm（常規塊樣EBSD），2-20 nm（TKD）。

角度精度：0.1-0.5°（基于霍夫變換的標定），0.001-0.01°（高分辨EBSD）。

角度準確度：約2°。

分析速度：可達約4500點/秒。

EBSD提供的微觀組織信息

EBSD分析通常是自動化的，能夠快速從樣品表面由點組成的柵格區域中采集相和取向數據。

1. 相分布：EBSD經常用于繪制樣品中相的分布并測量相的面積分數。典型的輸出是相分布圖，以及各個相對應的面積百分比。

2. 織構分析：晶體取向數據是EBSD技術最基本的輸出數據，因此它是測量織構（晶體擇優取向）的理想技術。EBSD速度快，并且同時提供空間分辨的信息，因此我們能確定織構在樣品中的變化。

3. 晶粒特征：EBSD取向面分布圖提供了晶體學取向的空間分辨信息，從中可以推導出嚴格的晶粒尺寸和形狀。這些信息包括晶粒大小、晶粒形狀/形貌、晶粒平均取向、晶粒內部取向變化和孿晶比例。

4. 晶界特性：從EBSD的取向測量結果，還可以推導出樣品晶界的詳細晶體學信息。這包括晶界取向差信息、晶界旋轉軸、晶界跡線（晶界面完整取向可以使用3D-EBSD測量）、特殊晶界識別（例如：孿晶或重合位置點陣晶界（CSL））和完整晶界長度統計。

5. 應變分析：EBSD分析也常用于表征和定量樣品中的應變。這可以通過多種方式實現，包括局部晶格取向梯度、幾何必需位錯（GND）密度、晶內取向偏差、晶內取向散布和小角晶界分布。

結論

EBSD技術以其獨特的能力，提供了對材料微觀結構的深入理解，包括物相、晶體取向、晶粒尺寸和形狀、晶界特性以及應變分布。