EBSD制样最有效的方法——氩离子截面抛光仪

金鉴实验室 2024-08-20 11:25:10

电子背散射衍射(EBSD)

电子背散射衍射(EBSD)技术自20世纪80年代末诞生以来,经过长期发展,已成为一种将显微组织分析与晶体学相结合的先进图像分析技术。这项技术以其对晶体取向的依赖性,也被称作取向成像显微术。EBSD不仅能揭示晶粒、亚晶粒和相的形态、尺寸和分布,还能提供晶体结构和晶粒取向差异等晶体学信息,通过极图、反极图和取向分布函数直观展示晶粒取向及其分布。

EBSD技术概述

EBSD技术以其独特的晶体取向成像能力,为材料科学领域提供了一种新的分析手段。它能够从一张组织形貌图中获取丰富的晶体学信息,包括晶粒形状、尺寸、分布以及晶体结构和取向差异。

样品制备的重要性

EBSD分析的准确性在很大程度上取决于样品表面的制备质量。样品表面应无应力层、氧化层或连续腐蚀坑,且表面清洁无污染。由于试样表层仅几十纳米深度内发生背散射电子,任何表面缺陷都可能影响EBSD信号的产生。

EBSD在中国的发展

自上海宝钢引进首台EBSD设备后,国内钢铁公司、科研院所和大学纷纷引进,目前设备总量已近70台。然而,许多设备的功能并未得到充分发挥,主要原因是EBSD图像分析需要深厚的晶体学知识和对样品制备工艺的高要求。

样品制备技术的进展

随着EBSD技术的广泛应用,样品制备技术也在不断进步。从传统的机械-化学综合抛光、电解抛光,发展到使用聚焦离子束(FIB)和氩离子截面抛光仪等先进技术。

传统机械抛光的局限性

机械抛光难以有效去除样品表面的变形层,且可能在研磨过程中造成新的变形和表面划痕,影响EBSD样品的质量。

电解抛光的优势与挑战

电解抛光通过电化学作用去除氧化层和应力层,适用于大批量EBSD样品的制备。不同材质的电解抛光工艺各异,需要通过大量试验来确定理想的抛光剂配方、时间和温度等参数。尽管电解抛光工作量大且成功率不易掌握,但一旦工艺参数确定,便能制备出高质量的EBSD样品。

随着EBSD技术的不断发展和样品制备技术的创新,EBSD分析在材料科学研究中的应用前景将更加广阔。通过不断提高样品制备的质量和精度,EBSD技术将为揭示材料微观结构和性能关系提供更加有力的工具。

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