电子背散射衍射技术及其应用PDF电子书下载

绪论 1

1　电子背散射衍射技术的发展及在我国应用的现状 5

1.1 EBSD技术的发展过程 5

1.2 EBSD技术与其他相关技术的比较 8

1.2.1 浸蚀法 9

1.2.2 SEM下的单个取向分析技术 10

1.2.3　TEM下的取向测定技术 12

1.3 EBSD技术在我国应用的现状 14

1.4　有关EBSD技术应用的文章发表情况 15

1.5 EBSD系统在我国的销售情况 16

1.6　相关教材 16

参考文献 17

2　晶体学及晶体结构基础 20

2.1　晶体的对称性及对称操作 20

2.1.1 晶体的宏观对称性与微观对称性 21

2.1.2　对称变换（操作） 24

2.2　晶体结构、符号与原子占位 27

2.2.1 晶体结构简述 27

2.2.2 晶体结构符号 29

2.2.3 原子位置及位置的对称性（等效点系） 30

2.3　晶体投影与标准投影图 32

2.3.1 晶体投影 32

2.3.2　标准投影图 33

2.4　晶体内部的界面及结构 37

2.4.1 晶界类型 37

2.4.2　小角度晶界 38

2.4.3 重合位置点阵CSL及CSL晶界 43

2.4.4　相界面结构及晶体学 46

参考文献 49

3　晶体取向（差）、织构及界面晶体学 51

3.1　晶体取向及其表示法 51

3.1.1 晶体取向的概念 51

3.1.2　取向的各种表示方法 54

3.2　织构的概念及表达 65

3.2.1 织构存在的普遍性 65

3.2.2　织构的表示法 67

3.2.3 由EBSD数据算出的织构与X射线法获得的织构之间的差异 72

3.3　取向差、取向关系及界面晶体学 73

3.3.1 同种晶粒间的取向差或角／轴对关系 73

3.3.2 不同相之间的取向关系 76

3.3.3 界面法线晶面指数的测定 77

参考文献 80

4　取向运算及一些取向／织构分析软件 82

4.1　取向运算的例子 82

4.1.1 六方结构取向的运算 82

4.1.2　立方结构和六方结构晶体孪生过程取向运算 85

4.1.3 滑移及孪生过程的Schmid因子运算 88

4.1.4 晶界面指数的确定 90

4.2　几个晶体学及织构分析（小）软件 91

4.2.1 CaRIne Crystallography晶体学软件（法国） 91

4.2.2 PAN取向计算器 95

4.2.3 ResMat-Textools/TexViewer织构分析软件 97

4.2.4 Auswert软件 101

4.2.5 LaboTex织构计算软件 104

4.2.6 HKL-EBSD Simulator演示软件 106

4.2.7 HKL-Channel软件包 107

4.2.8 EDAX-TSL EBSD分析软件 108

参考文献 111

5 电子背散射衍射的硬件技术及相关原理 112

5.1 电子背散射衍射（EBSD）装置的基本布局 112

5.2 EBSD系统硬件 114

5.3 EBSD数据获取过程涉及的主要原理 117

5.3.1 菊池带的产生原理 117

5.3.2　取向标定原理 119

5.3.3 菊池带的自动识别原理 123

5.3.4 相结构鉴定及取向标定用晶体学库文件 124

5.3.5 EBSD分辨率 127

5.3.6 取向显微术（orientation microscopy）及取向成像（orientation mapping） 129

5.3.7 花样（或图像）质量IQ、花样衬度BC与置信指数CI 130

5.3.8 EBSD系统绝对取向的校正 131

5.4 EBSD的操作过程 134

5.5 EBSD分析测定时可调整的一些参数 138

5.6 EBSD测定时可能出现的一些问题 138

参考文献 139

6　电子背散射衍射数据的处理 141

6.1 EBSD数据所包含的基本信息及可能的用途 141

6.2　用于取向、织构分析的EBSD数据处理 143

6.3　取向关系数据（取向差及转轴）的统计分布 147

6.4　与组织相关的取向（差）、微织构及晶界特性分析（取向成像分析） 150

6.5　如何评价所测数据 153

6.6　其他方面的分析（Schmid因子，Taylor因子分布） 157

参考文献 159

7　电子背散射衍射技术的应用Ⅰ——基础研究 160

7.1 EBSD技术在晶体材料各领域的应用 160

7.2 EBSD技术在基础研究中的应用 165

7.2.1 EBSD技术在分析金属形变时内部存在的形变不均匀性中的应用 165

7.2.2 EBSD技术在金属静态再结晶过程分析中的应用 169

7.2.3 EBSD技术在金属动态再结晶过程中的应用 173

7.2.4 EBSD技术在孪晶分析中的应用 177

7.2.5 高锰钢中两相组织的鉴别 184

参考文献 187

8　电子背散射衍射技术的应用Ⅱ——工程材料 189

8.1 bcc结构低碳钢热压缩动态再结晶细化晶粒的效果分析 189

8.2　形变强化相变细化低碳钢铁素体晶粒时的取向特点 193

8.2.1 形变强化相变初期（小应变量）晶界及形变带上形成的铁素体的取向 193

8.2.2 奥氏体转变中、后期（大应变量下）铁素体晶粒的取向 195

8.3　银薄膜中的晶粒异常生长现象的分析 198

8.4　镁合金中压缩孪晶的EBSD分析 201

8.5　利用EBSD技术确定镁合金中形变孪晶量与应变量的定量关系 204

8.6　利用EBSD技术分析fcc铝合金中立方取向晶粒的特点 205

8.6.1 热轧板中立方取向晶粒的特点 205

8.6.2　冷轧板再结晶初期立方晶粒的形核 205

8.6.3 高纯铝再结晶后立方织构的相对量 206

8.6.4　1050铝合金中制耳率与立方织构相对量的关系 207

8.7 EBSD技术在微电子封装中金线键合性能评价时的应用 209

8.7.1 金丝键合时不同加工阶段的组织与微织构特点 210

8.7.2　工艺参数对金丝键合组织与微织构的影响 212

8.7.3 工艺参数对倒装键合后组织与微织构的影响 213

参考文献 214

9　EBSD分析用样品的制备 216

9.1 样品制备可能出现的问题及对样品的基本要求 216

9.2　一般的样品制备方法 217

9.3　特殊的样品制备方法 218

9.3.1 小样品的处理 218

9.3.2　表面喷碳、金 218

9.3.3　离子轰击 220

9.3.4 聚焦离子束（FIB）技术 221

9.4　一些材料的EBSD样品制备方法 223

参考文献 224

结语与展望 225

术语索引 227