电子背散射衍射(EBSD)入门简介
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Chongqing University
（3）SEM/EBSD方法
a
20
重庆大学 织构分析测试技术的比较
织构的检测方法的比较 Chongqing University
X射线衍射法：定量测定材料宏观织构，
统计性好，但分辨率较低（约1mm）， 无形貌信息；
SEM及电子背散射衍射(EBSD) ：
微观组织表征及微区晶体取向测定(空间分辨率可达到0.1μm)
g31g32g3 3 co3sco3sco3 s wt l
1, 1, 1 are angles between [100] and X, Y, Z 2, 2, 2 are angles between [010] and X, Y, Z 3, 3, 3 are angles between [001] and X, Y, Z
SCS CCS1
CCS2
取向
取向差
a
5
重庆大学
Chongqing University
取向(差)的表征
(1) Rotation matrix G (2) Miller indices (3) Euler angles (4) Angle/axis of rotation
a
6
重庆大学
Chongqing University (1) Rotation matrix G
重庆大学
Chongqing University
EBSD技术入门简介
xxx 2009-3-Biblioteka Baidu0
a
1
重庆大学
Chongqing University
内容
1 晶体学及织构基础 2 EBSD的原理及应用 3 镁合金EBSD样品制备方法
a
2
重庆大学
Chongqing University
1 晶体学及织构基础 2 EBSD的原理及应用 3 镁合金EBSD样品制备方法
TEM及菊池衍射花样分析技术：
微观组织表征及微区晶体取向测定(空间分辨率可达到30nm)
a
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重庆大学
Chongqing University
1 晶体学及织构基础 2 EBSD的原理及应用 3 镁合金EBSD样品制备方法
a
22
重庆大学
Chongqing University
材料微观分析的三要素：形貌、成分、晶体结构
极图
极图：某一特定{hkl}晶面在样品坐标系下的极射赤面投影。主要用来描 述板织构{hkl}<uvw>。
晶面法线投影到球上，在投影到赤道面 上
投影方法：上半球投影法
一
个
表 示
取 向 的
极
图
（a）参考球与单胞 （b）极射赤a 面投影
{001}极图的示意图
（c）{100}极图
13
重庆大学
Chongqing University
G矩阵=
取向表达的数学互换
(φ1 , Φ, φ2)
Miller 指数{hkl}<uvw>
轴角对
a
11
重庆大学
Chongqing University
1.2 织构的定义及表征
织构的定义：多晶体中晶粒取向的择优分布。 织构与取向的区别：多与单的关系。
a
12
重庆大学
Chongqing University
a
8
重庆大学 (3) Euler angle Chongqing University
Euler角（φ1 , Φ, φ2)的物理意义：
第一次：绕Z轴（ND） 转φ1 角
第二次：绕新的X轴（RD） 转Φ角
第三次：绕新的Z轴（ND） 转φ2角
这时样品坐标轴和晶体坐标轴重合。
晶体坐标系：[100]、[010]、[001]
样品坐标系：轧向ND、横向TD、法向
a
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ND
重庆大学
Chongqing University (4) Angle/Axis of Rotation
°<uvw> 常用于表示取向差 可由旋转矩阵G得到
<1-210>
86 °
86° <1-210> Mg合金中常见孪晶
a
10
重庆大学
Chongqing University
反极图
反极图：样品坐标系在晶体坐标系中的投影。 一般描述丝织构。
• 先将样品坐标轴投影到球上， 再投影到赤道面上
• 常用：上半球投影法和立体 投影法。
a
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重庆大学
Chongqing University
取向分布函数图
（3）取向分布函数图ODF。用于精确表示织构。
a
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重庆大学
Chongqing University
a
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重庆大学
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1.1 取向(差)的定义及表征
晶 体 的 [100]-[010]-[001] 坐 标 系 CCS 相 对 于 样 品 坐 标 系 SCS ： RD(rolling direction, 轧向)-TD(transverse direction, 横向)-ND (normal direction,法向) （或X-Y-Z）的位置关系。
Z
The rotation of the sample axes onto the crystal axes, i.e. CCS = g . SCS
SCS X
g 11g 12g 1 3 co1sco1sco1 s u r h gg21g22g2 3co2sco2sco2sv s k
镁合金常见理想织构
a
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a
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重庆大学
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（1）X射线法
1.3 织构的检测方法
a
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（2）TEM及菊池花样分析技术 （TEM/SAD/MBED/CBED）
a
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重庆大学
ND TD
RD
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重庆大学
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取向差的定义
两个晶体坐标系之间的关系 – crystal coordinate system for crystal 1 (CCS1) – crystal coordinate system for crystal 2 (CCS2)
Y
[001] CCS [100]
[010]
a
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(2) Miller Indices
(hkl)[uvw] , (hkl)||轧面, [uvw]||轧向 {hkl}<uvw> Miller指数族 For a cubic crystal structure, (hkl)[uvw] 等效于 [hkl]||Z and [uvw]||X
（3）SEM/EBSD方法
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重庆大学 织构分析测试技术的比较
织构的检测方法的比较 Chongqing University
X射线衍射法：定量测定材料宏观织构，
统计性好，但分辨率较低（约1mm）， 无形貌信息；
SEM及电子背散射衍射(EBSD) ：
微观组织表征及微区晶体取向测定(空间分辨率可达到0.1μm)
g31g32g3 3 co3sco3sco3 s wt l
1, 1, 1 are angles between [100] and X, Y, Z 2, 2, 2 are angles between [010] and X, Y, Z 3, 3, 3 are angles between [001] and X, Y, Z
SCS CCS1
CCS2
取向
取向差
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取向(差)的表征
(1) Rotation matrix G (2) Miller indices (3) Euler angles (4) Angle/axis of rotation
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Chongqing University (1) Rotation matrix G
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EBSD技术入门简介
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重庆大学
Chongqing University
内容
1 晶体学及织构基础 2 EBSD的原理及应用 3 镁合金EBSD样品制备方法
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重庆大学
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1 晶体学及织构基础 2 EBSD的原理及应用 3 镁合金EBSD样品制备方法
TEM及菊池衍射花样分析技术：
微观组织表征及微区晶体取向测定(空间分辨率可达到30nm)
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重庆大学
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1 晶体学及织构基础 2 EBSD的原理及应用 3 镁合金EBSD样品制备方法
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重庆大学
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材料微观分析的三要素：形貌、成分、晶体结构
极图
极图：某一特定{hkl}晶面在样品坐标系下的极射赤面投影。主要用来描 述板织构{hkl}<uvw>。
晶面法线投影到球上，在投影到赤道面 上
投影方法：上半球投影法
一
个
表 示
取 向 的
极
图
（a）参考球与单胞 （b）极射赤a 面投影
{001}极图的示意图
（c）{100}极图
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G矩阵=
取向表达的数学互换
(φ1 , Φ, φ2)
Miller 指数{hkl}<uvw>
轴角对
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Chongqing University
1.2 织构的定义及表征
织构的定义：多晶体中晶粒取向的择优分布。 织构与取向的区别：多与单的关系。
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重庆大学 (3) Euler angle Chongqing University
Euler角（φ1 , Φ, φ2)的物理意义：
第一次：绕Z轴（ND） 转φ1 角
第二次：绕新的X轴（RD） 转Φ角
第三次：绕新的Z轴（ND） 转φ2角
这时样品坐标轴和晶体坐标轴重合。
晶体坐标系：[100]、[010]、[001]
样品坐标系：轧向ND、横向TD、法向
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ND
重庆大学
Chongqing University (4) Angle/Axis of Rotation
°<uvw> 常用于表示取向差 可由旋转矩阵G得到
<1-210>
86 °
86° <1-210> Mg合金中常见孪晶
a
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重庆大学
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反极图
反极图：样品坐标系在晶体坐标系中的投影。 一般描述丝织构。
• 先将样品坐标轴投影到球上， 再投影到赤道面上
• 常用：上半球投影法和立体 投影法。
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取向分布函数图
（3）取向分布函数图ODF。用于精确表示织构。
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1.1 取向(差)的定义及表征
晶 体 的 [100]-[010]-[001] 坐 标 系 CCS 相 对 于 样 品 坐 标 系 SCS ： RD(rolling direction, 轧向)-TD(transverse direction, 横向)-ND (normal direction,法向) （或X-Y-Z）的位置关系。
Z
The rotation of the sample axes onto the crystal axes, i.e. CCS = g . SCS
SCS X
g 11g 12g 1 3 co1sco1sco1 s u r h gg21g22g2 3co2sco2sco2sv s k
镁合金常见理想织构
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Chongqing University
（1）X射线法
1.3 织构的检测方法
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（2）TEM及菊池花样分析技术 （TEM/SAD/MBED/CBED）
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重庆大学
ND TD
RD
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取向差的定义
两个晶体坐标系之间的关系 – crystal coordinate system for crystal 1 (CCS1) – crystal coordinate system for crystal 2 (CCS2)
Y
[001] CCS [100]
[010]
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(2) Miller Indices
(hkl)[uvw] , (hkl)||轧面, [uvw]||轧向 {hkl}<uvw> Miller指数族 For a cubic crystal structure, (hkl)[uvw] 等效于 [hkl]||Z and [uvw]||X