电子背散射衍射(EBSD)模式分析是检测晶体取向和结构的理想方法。然而,当存在的晶体结构相似时,检测正确的结构可能是一项困难的任务。
图1。具有相同或相似晶体学的组成相。
通过结合EBSD测量数据和同时收集的能量色散光谱(EDS)化学成分数据,可以轻松地区分晶体结构,并使用结构和成分数据确定更绝对的相描述。为了对所有的相进行精确的微观结构分析,无论是单独的还是集体的,必须准确地检测组成相。
与现有解决方案的比较
EBSD可用于检测和区分多相材料中的晶体结构。仅使用EBSD进行区分可能会遇到以下缺点:欧洲杯足球竞彩
- 具有类似立方晶体结构和衍射平面的组成相产生了相似的平面间角。这使得当索引时只考虑这些角度时,区分是不可能的。
- 在分度时,通过衍射线带宽分析,可以增强具有相同晶体结构的相的分异。然而,这种方法需要精确确定频带边缘,这需要更高分辨率的EBSD模式。由于样品制备伪影和残余塑性变形等外部和内部因素的影响,高分辨率的样品采集需要较长时间,对样品质量的变化非常敏感。
- 具有类似晶体结构的组成相能够产生类似的平面间角度,而谱带的识别方式限制了区分这些结构的能力。EBSD模式分辨率和质量将再次直接影响相位微分的性能。
- 随着潜在结构数量的增加,为每个候选晶体结构的每个点建立索引,然后建立最理想解决方案的整个任务可能需要大量时间。
化学索引扫描(ChI扫描)™ 通过将EBSD确定的结构数据与EDS量化的全光谱化学数据相结合,为这些缺点提供了解决方案。通过利用同时测量的EDS数据,每个测量位置的候选晶体结构列表减少为仅与测量化学相匹配的晶体结构收集。这种方法有以下好处:
- 使用同时收集的EDS数据,可以很容易地在化学上区分具有相似或相同晶体结构的组成相(图1).
- 衍射线带宽检测和高分辨率EBSD图案不需要用于结构识别。使用快速低分辨率EBSD模式进行数据收集有助于在短时间内获得高质量的结果,并且差异对制备质量或样品变形不太敏感。
- 由于化学过滤减少了每个点上要检查的结构的数量,因此总数据收集时间就减少了。随着现有结构数量的增加,这一点变得极其重要。含有多达12个相的微观结构已经被检查过了。
- 通过对EDS数据的全化学光谱的研究,可以实现组分相的自动测定。由于完整的EDS谱被保存在每个分析点,因此可以在任何时候重建特定的EDS元素图。对于精确的分析,先验知识也是不必要的。
微量分析结果
图2描述了铁和铜的EDS元素图以及ChI扫描™ 由铁镍相和铜相以及抛光印刷电路板生成的相位图。在该样品中,电化学沉积用于沉积金属互连。
利用EDS光谱信息,检测到存在的相为可伐、铁镍钴合金和铜。这两种相都是面心立方相,具有匹配的衍射平面和相同的晶格常数,使得EBSD的常规鉴别极为困难。EDS元素图突出显示了相的空间分布。该数据由ChI扫描使用™ 在每个分析点选择理想的候选结构。确定正确的相位和方向有可能进行进一步的微观结构分析。
图2。铜(上)和铁(中)的EDS元素图和印刷电路板金属的ChI-Scan相位图(下)。
图3显示了科瓦尔相(右)和铜相(左)的晶粒图,其中晶粒以随机方式着色,以显示形态和尺寸。铜相呈现双峰粒度分布,包括靠近可伐界面的较大晶粒和远离可伐界面的较小晶粒。这表明沉积过程涉及两种不同的沉积和晶粒生长机制,它们都是活跃的。
可伐相的晶粒分布更加均匀。图4显示了两个阶段的粒度分布。对晶粒错向的分析表明,科瓦尔相有相当多的孪晶(约占相内晶界的50%),而铜相几乎没有孪晶(约7%)。这种类型的深入分析只有通过ChI-Scan提供的精确相位微分才能实现™.
图3。铜相(左)和科瓦尔相(右)的EBSD晶粒图显示了铜相的双峰晶粒结构。
图4。铜和可伐相的粒度分布。
推荐的EDAX溶液
Pegasus分析系统和ChI扫描™ 该功能允许工程师和科学家精确区分相位并绘制相位图,以表征多相材料。气相扫描™ 在EBSD模式分析过程中,通过使用总EDS光谱数据消除基于结构的歧义,实现自动化学相测定。这种先进的技术提高了最终数据的质量,减少了收集数据所需的时间,从而为用户提供了快速、精确的微观结构分析。欧洲杯足球竞彩
ChI-Scan™具有应用于半导体、陶瓷、金属和地质多相样品的潜力。在含铜矿石矿物分析、航空航天合金夹杂物分析、稀土磁体中氧化物相鉴定、钢中碳化物分析等方面成功地应用了ChI-Scan技术。ChI-Scan™需要同时收集EBSD和EDS数据,这些数据可以使用EDS探测器的辛烷值系列和Hikari或DigiView EBSD探测器获得。
本信息来源、审查和改编自EDAX Inc.提供的材料。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息,请访问EDAX公司.