EBSD在晶体取向探测的应用

文摘   2024-10-24 16:30   广东  



晶体的定义与特性



       晶体(crystal)是物质的质点(分子、原子、离子)在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质。

       晶体又分为单晶体和多晶体,晶体形成的实质是在一定条件下,物质质点有规则排列的过程。由于质点呈规则排列的结果,使晶体内部产生了一定的构造格架,所以实质上晶体就是具有一定空间格子构造的固体。晶体具有整齐规则的几何外形、固定熔点和各向异性。而如机械强度、导热性、热膨胀等,称为各向异性。晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中,绝大多数是晶体。气体、液体和非晶物质在一定的合适条件下也可以转变成晶体。常见的晶体有萘、海波、冰、各种金属。固态物质是否为晶体,一般可由X射线衍射法予以鉴定。

           晶体原子排列各向异性示意图









晶体的熔点与分布



晶体的这种规则排列导致了它们具有固定的熔点和凝固点,这是晶体区别于非晶体的一个显著特征。在自然界中,晶体形态多样,从我们日常生活中的食盐和糖,到构成地壳岩石的矿物,再到金属和半导体材料,晶体几乎无处不在。金鉴实验室能够帮助客户理解晶体在不同环境下的稳定性,为材料的选择和应用提供科学依据。









单晶体与多晶体



单晶体是由一个连续的晶粒组成,其内部的原子排列在整个晶体中保持一致,因此保持了晶体的各向异性。这种特性使得单晶体在某些应用中非常理想,例如在半导体工业中,单晶硅就是制造集成电路的基础材料。


无织构与有织构的晶粒取向


       多晶体与单晶体不同,它是由许多不同取向的晶粒组成的。这些晶粒虽然在空间点阵上相同,但是它们的取向是随机的,因此多晶体通常不表现出宏观的各向异性。然而,在特定的加工条件下,多晶体中的晶粒可能会沿着某一特定方向排列,形成择优取向,这种现象被称为多晶织构。多晶织构的存在使得材料在某些方向上的性能得到改善,例如在金属加工行业中,通过控制织构可以提高材料的塑性或强度。金鉴实验室可以对单晶体和多晶体进行精准的分析检测,为材料的应用提供可靠依据。









晶体取向的重要性



晶体取向的分析对于理解材料的性能至关重要。晶体取向描述了晶体的晶轴在样品坐标系中的相对位置,这涉及到确定晶体坐标系与样品宏观坐标系之间的关系。通过精确的取向分析,科学家和工程师可以预测和控制材料的性能,从而优化材料的设计和加工。金鉴实验室作为一家提供检测、鉴定、认证和研发服务的第三方检测与分析机构,能够提供标准的EBSD测试服务。


 晶体取向示意图









晶体取向的表示方法



数字表示法,如密勒指数和欧拉角,提供了一种精确的方式来描述晶体的特定面和方向。


极图

图形表示法,包括极图、反极图和取向分布函数(ODF),则提供了一种直观的方式来在二维或三维空间中描述晶体取向的分布。这些图形工具在材料科学中被广泛用于分析和解释实验数据。

                                           反极图







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