工学电子显微分析7PPT课件

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

2、射花样，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 ff 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 c r y s t a l l i n e s a m p l e . T h e s a m p l e i s t i l t e d t o approximately 70 degrees w i t h

4、 r e s p e c t t o t 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

5、arrangement of the bands is 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 vol

6、ume 第6页/共16页EBSD包含三种信息： 1、晶体学结构的信息 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

7、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