概述

EBSD技术能够揭示材料的晶体对称性、取向、完整性以及晶格常数等关键信息。它在材料学中的应用包括确定晶粒的尺寸和形状，以及晶体结构的取向。EBSD技术能够提供多种织构信息，如极图、取向成像图和取向分布图（ODF），这些信息对于理解晶粒取向、微区织构、取向关系、惯习面测定、物相鉴定、应变分布、晶界性质以及晶格常数等方面至关重要。

优势

EBSD技术相较于其他材料表征技术具有多方面的优势：

1.与SEM的兼容性：EBSD与扫描电子显微镜（SEM）的结合使用，提高了样品分析的效率和准确性。

2.简便的制样过程：EBSD技术所需的制样过程相对简单，成本较低，同时能够提供组织、界面和取向等全面信息。

3.高分辨率：EBSD技术能够获取微区的织构信息，并进行统计处理，有助于从微观尺度研究材料特性。

4.晶体学与显微组织的联系：EBSD技术能够揭示晶体学特征与材料显微组织之间的关联，增进对材料结构与性质相互作用的理解。

应用

金鉴作为国内领先的光电半导体检测实验室，金鉴实验室的EBSD技术，以其高效的速度和精准的分辨率，在材料表征领域中展现出卓越的性能，为材料科学研究提供了强有力的工具。EBSD技术在多个领域有广泛应用：

1.织构分析：EBSD用于分析材料在特定处理后的取向优势方向，揭示材料的各向异性。

2.取向分析：通过极图和取向成像图，EBSD技术可以定性和定量地分析织构。

3.应变分析：EBSD技术提供高分辨率的应力应变状态信息。

4.晶粒尺寸测量：EBSD技术能够实现高分辨率的晶粒尺寸测量，提供客观真实的数据。

研究进展

EBSD技术在确定相变织构成因中的应用日益广泛。例如，在电工钢中，表面效应对弹性模量的各向异性有显著影响。在纯钛中，相变织构的形成与晶面间距差异引起的弹性应力有关。高锰TRIP钢中的相变织构则与位错滑动和局部应力集中相关。

图1.TC18 钛合金锻棒中心区 EBSD 取向成像

图2. TA2 纯钛加热到 920℃的"相区压缩 60%后，淬水快冷得到的相变织构，保温 15 min;(a)取向成像图，全部为!相;(b) !取向的{0002}、{11 ’20}、{10 ’10}极图，表明形成了 ＜11 ’20 ＞ | |压缩轴的柱面织构

图3. TA2 纯钛加热到 880℃!相区保温 15 min，60%压缩并淬水的形变织构(a)取向成像图(颜色代表压缩轴方向的取向，参照反极图图标);(b)!相的{0001}、{1120}、{1010}极图。

图4. Fe －0. 46Mn 钢冷轧 78%(0. 50 mm 厚)快速加热到 960℃相变，保温 3 分后氢气下 300℃ /h控冷相变后的取向分布信息(a)取向成像图及颜色与板法向取向图标;(b)菊池带质量图(红色为)3 晶界);(c) * 2 =45°ODF 图

此外，EBSD技术也在氧化物分散强化（ODS）合金的研究中发挥重要作用。通过使用氧化物@W核壳纳米粉作为前驱体，研究人员成功制备了具有高强度和高延展性的ODS-W合金。EBSD技术揭示了合金中钨晶粒的微观结构，包括晶粒尺寸、晶界分布和晶粒取向偏差。

图5.制备的ODS钨基合金中钨晶粒的明场TEM、HAADF-STEM图片，以及钨基体和氧化物颗粒原子分辨率的HAADF-STEM图片和FFT图片。

图6.制备的ODS钨基合金中钨晶粒的EBSD表征

IPF图、晶粒图、晶界分布图、KAM图、晶粒尺寸分布图以及晶界取向偏差分布图。晶粒微结构的表征除了氧化物颗粒的分布外，W基体的微观结构也是影响cWY合金机械性能的另一个重要因素。

通过电子背散射衍射（EBSD）观察发现，在高温下，变形引入的位错可以重新排列，形成多晶化区域，进一步转化为亚晶界，最终形成细晶粒结构。与传统的W-Y2O3合金相比，研究中的cWY合金具有不同的晶粒微观结构特征。传统合金晶粒较小，动态恢复/再结晶较少，这是由于晶间氧化物颗粒对晶界迁移有强烈的阻挡作用，促进了晶粒稳定性。

然而，在cWY合金中，纳米氧化物颗粒完全分散在W晶粒内部，因此它们不再阻碍晶界迁移，导致晶粒长大并在加工后出现高变形水平。因此，cWY合金的微观结构特征包括母晶中的小尺寸子晶粒以及优化的氧化物颗粒分布（纳米级大小，高度分散在W晶粒内部，并与W基体完全一致）。