电子背散射衍射技术
电子背散射衍射技术（Electron Backscatter Diffraction，简称EBSD）是一种将显微组织与晶体学分析相结合的先进图像分析技术。起源于20世纪80年代末，经过十多年的发展，EBSD已经成为材料科学领域中不可或缺的分析工具。EBSD技术通过分析晶体的取向来成像，因此也被称为取向成像显微术。
通过EBSD技术，我们不仅能够获得晶粒、亚晶粒和相的形状、尺寸及分布信息，还能获得晶体结构、晶粒取向以及相邻晶粒取向差等晶体学信息。这些信息可以通过极图、反极图和取向分布函数等工具直观地显示出来。
EBSD成像原理及其应用
EBSD技术成像依赖于晶体的取向，因此能够提供丰富的晶体学信息。从一张取向成像的组织形貌图中，我们可以得到晶粒的形态、尺寸和分布，以及晶体结构和晶粒取向等信息。这些信息对于材料的微观结构分析至关重要，尤其是在研究材料的力学性能、相变和微观缺陷等方面。
样品制备对EBSD分析的影响
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。背散射电子仅在试样表层几十个纳米的深度范围内发生，因此试样表面的残余应变层、氧化膜以及腐蚀坑等缺陷都会影响EBSD的发生。一个合格的EBSD样品需要满足无应力层、无氧化层、无连续的腐蚀坑、表面起伏不能过大、表面清洁无污染等条件。这些要求使得EBSD对样品的制备提出了极高的标准。
EBSD样品制备技术的发展
随着EBSD技术的广泛应用，样品制备技术也在不断进步。从最初的机械-化学综合抛光，到电解抛光，再到现代的FIB（聚焦离子束）和氩离子截面抛光仪，样品制备技术的发展为EBSD分析提供了更多可能性。传统的机械抛光由于无法有效去除样品表面的变形层，且可能造成新的变形和表面划痕，逐渐被更先进的技术所取代。
电解抛光与氩离子截面抛光仪
电解抛光是一种通过电化学作用使试样表面平整、光洁的技术。它能够有效去除表面的氧化层和应力层，适用于大批量EBSD试样的制备。然而，不同材质的试样需要不同的电解抛光工艺，这需要通过大量的试验来摸索合适的抛光剂和工艺参数。
氩离子截面抛光仪是一种桌面型制样设备，用于样品的截面制备及平面抛光。与传统的机械研磨相比，氩离子抛光能够产生微细镜面的抛光效果，避免了划伤、扭曲变形等问题。
与FIB装置相比，氩离子抛光仪具有速度快、加工面积大、体积小、衬度高和价格便宜等优点。经过氩离子抛光后的样品，菊池花样清晰，使得EBSD分析更加容易进行。
结论
EBSD技术的发展极大地推动了材料科学的进步，其高精度的晶体学分析能力使其成为研究材料微观结构的重要工具。随着样品制备技术的不断进步，EBSD技术的应用将更加广泛，为材料性能的优化和新材料的开发提供强有力的支持。通过不断优化样品制备工艺，我们可以进一步提高EBSD分析的准确性和可靠性，为材料科学研究提供更加坚实的基础。返回搜狐，查看更多