利用单帧面扫EBSD技术分析大面积样品的显微组织

摘要

电子背散射衍射(EBSD)作为扫描电子显微镜(SEM)的附属配件,已被广泛用于对材料表面的微区分析中.由于受到扫描电镜配置以及EBSD探头位置的限制,通常情况下,每帧EBSD测定区域最多只有μm2数量级.对于mm2数量级大面积样品的测定,仅仅通过控制电子束是无法实现单帧面扫的.目前,对于大面积样品测定普遍采用电子束控制与样品台控制相结合的技术,由此得到几十帧或几百帧小区域面扫图像后,再通过蒙太奇方法将这些小区域拼接起来从而获得大面积的图像.然而,通过拼接得到的图像往往存在很多缺陷,这些缺陷主要是由样品的测定位置误差、样品台移动误差以及大面积样品在70度倾斜时造成的样品台漂移等原因所造成的.本文展示了对镍基高温合金单晶的高温拉伸断口实验的研究结果，主要是对单晶的断裂行为与晶体的取向之间的关系以及断裂后的微观结构的变化做了分析。提出，大面积EBSD单帧面扫方法为大面积样品的微观结构分析开辟了一个新的方法，它克服了传统的分析方法中的一些缺陷。它可以保证所有扫描区域都在视野范围内，排除样品在高倾斜角度下移动时存在的与扫描电镜内部的其他部件或探头发生碰撞的隐患，同时可以快速找到真正的样品感兴趣区;它避免了传统方法中由于原图失真导致最终拼接后大图失真的现象;而且由于测定时间大大缩短，工作效率显著提高。