综上所述,晶粒取向是电子背散射衍射分析中的基础概念,涉及晶体的结构、织构以及取向的表示方法等多个方面。
晶体:物质构成微粒在三维空间按有规律的周期性重复排列形成的物质,具有各向异性,如冰、食盐和金属。单晶体:宏观上整块晶体按特定模式排列,保持各向异性,如单晶硅。多晶体:宏观上由许多晶粒组成,晶粒空间点阵相同但取向不同,常见金属。
晶体是物质的构成微粒在三维空间有规律周期性排列形成的物质,具有各向异性,如冰、食盐、金属等。金鉴实验室利用EBSD技术解析材料晶粒取向,优化材料性能。晶体分为单晶与多晶,前者整体晶格按特定模式排列,后者由多个取向不同的晶粒构成。
晶体:物质的构成微粒在三维空间中规律性周期排列形成的物质。晶体具有各向异性,物理性质在不同方向上有所不同。晶体广泛存在于自然界,如冰、食盐以及金属。单晶体由单一晶粒构成,保持各向异性,而多晶体由多个晶粒组成,其排列决定材料宏观性质。
1、织构极图的密度是晶面上的结构。这些某些晶粒在这些晶面上有比较明显的取向,在极图上表现出来的密度就会较高,也就是说具有明显的织构。
2、极点密度。极图的密度是极点密度,试探、旋转对比,使标准极图中某晶向的各极点均落在被测极图强极密度区内,从而确定织构组分。
3、极图和反极图的局限性促使人们采用空间取向分布函数(ODF)描述整个空间的取向分布。ODF由极图极密度分布计算得出,表示为g(φ1,Φ,φ2)的分布密度f(g)。工业纯铝经95%形变量冷轧后的ODF图即为ODF的一个实例。
4、织构一般用 X射线衍射法测定的极图表示。常用的有二种形式:第一种为正极图,它是一种对于材料中某一选定的低指数(h k l)面,表明其极点密度随极点取向而变化的极射赤平投影图。图2为冷轧 08Al钢板的极图。
5、用极图来标定织构时,把它叠在单晶标准投影图上面,把极图上极密度大的区域对准标准投影图上的相应的 (hkl) 极点,然后定出板织构,如测绘出的 (200) 极图,那么这个极图上所有 (200) 极点密度分布就表示了织构状况。
XRD是可以分析宏观织构的。对于变形态的合金,就是用XRD衍射仪获取极密度数据计算得极图,XRD衍射仪自带的软件可以通过数据作出ODF、极图、反极图。比如,挤压态,做的时候对于垂直于挤压方向的界面可以得到环形极图,可以看出织构强度。
一般情况下,形成的晶粒晶轴在各个方向上分布的机会是均等的,在做XRD时,不同的晶面间距形成不同的衍射峰,因为晶面上原子分布、不同原子衍射能力存在差异等原因,各个衍射峰强度存在差异。\r\n如果存在择优取向,作出来的曲线和标准曲线有差异,某些峰会变强,某些峰会变弱。
XRD谱图信息:衍射峰位置:用于物相鉴定、晶胞参数修正和残余应力测量。衍射峰强度:主要应用于物相含量、结晶度和织构的计算,是定量分析的重点。衍射峰形状:包括峰的宽度和峰形的对称性。
定量分析通过峰面积计算。XRD物相鉴定基于与标准谱图的对比,通过三强峰峰位、峰强及样品元素进行判断。Jade软件是进行物相检索的有效工具,根据化学成分、元素信息进行无条件、限定元素或单峰检索,利用FOM值排序结果,最后双击搜索出的物相查看PDF卡片以获得晶面指数、2-theta等信息。
首先,XRD图谱中的峰位置(晶格常数)可以鉴别物质,峰宽与结晶度相关,峰高则体现取向度和织构。峰的面积和相对高度,如峰高A/C与标准图谱对比,可推断择优取向和晶粒大小。定性分析主要通过与标准pdf卡片的八强峰匹配,确定样品的物相组成,如无定型与晶体的区别,以及结晶度的高低。
极点密度。极图的密度是极点密度,试探、旋转对比,使标准极图中某晶向的各极点均落在被测极图强极密度区内,从而确定织构组分。
织构极图的密度是晶面上的结构。这些某些晶粒在这些晶面上有比较明显的取向,在极图上表现出来的密度就会较高,也就是说具有明显的织构。
极图和反极图的局限性促使人们采用空间取向分布函数(ODF)描述整个空间的取向分布。ODF由极图极密度分布计算得出,表示为g(φ1,Φ,φ2)的分布密度f(g)。工业纯铝经95%形变量冷轧后的ODF图即为ODF的一个实例。
常用的有二种形式:第一种为正极图,它是一种对于材料中某一选定的低指数(h k l)面,表明其极点密度随极点取向而变化的极射赤平投影图。图2为冷轧 08Al钢板的极图。
数字表示方法:密勒指数、欧拉角。图形表示方法:极图、反极图、取向分布函数。极图:描绘织构空间取向的极射赤面投影图,表示晶面极点在坐标上分布。反极图:试样外观方向在晶体学坐标中的分布投影,以外观方向命名。取向分布函数:用分布密度表达整个空间的取向分布,提供三维空间的取向描述。
极图描绘织构空间取向的极射赤面投影图,表示晶面极点在坐标上的分布。反极图是试样外观方向在晶体学坐标中的分布投影,以外观方向命名。取向分布函数用分布密度表达整个空间的取向分布,提供三维空间的取向描述。