电子背散射衍射方法检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-07-14  

电子背散射衍射(EBSD)是一种基于扫描电子显微镜的高分辨检测技术,通过分析背散射电子衍射花样实现晶体结构和微观取向的定量表征。核心检测要点包括晶界角度测量、取向差分析、晶粒尺寸统计等功能,广泛应用于材料科学研究与工业质量控制中确保精度和可靠性。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

晶体取向分析:测定单个晶粒的三维取向分布,精度达0.5度,分辨率优于100纳米。

晶界角度测量:计算相邻晶粒的取向差异角度,测量范围0-180度,误差界限±0.3度。

晶粒尺寸分布:量化材料中晶粒的平均直径和分布宽度,检测下限0.05微米。

相成分鉴定:识别不同晶体相的比例和分布,准确度±1.5%,支持多相材料分析。

织构强度评估:测量择优取向的强度系数,使用反极图表示,数据点密度≥1000点/平方毫米。

晶格应变分析:基于衍射花样畸变计算局部应变值,灵敏度0.1%,范围±5%应变。

缺陷密度测定:量化位错和孪晶的密度值,分辨率达10⁶条/平方毫米。

取向差分布统计:绘制相邻晶粒取向差的直方图,间隔步长1度,覆盖全角度范围。

亚晶粒结构分析:检测亚晶粒边界和内部取向,阈值设定为最小2度差异。

孪晶类型分类:区分退火孪晶和变形孪晶,基于特定角度阈值如60度。

晶界类型识别:分类小角度(<15度)和大角度晶界,边界宽度测量精度0.2微米。

电子通道对比度成像:生成晶界和缺陷的衬度图像,灰度分辨率256级。

取向映射面积覆盖率:评估样品表面检测覆盖率,标准值≥95%区域。

花样质量指数分析:量化衍射花样的质量参数,指数范围0-100,精度±2点。

晶体学对称性验证:确认晶体的点群对称性,支持立方、六方等标准对称类型。

晶体学参数计算:导出晶格常数和角度参数,误差范围±0.002埃。

取向相关性研究:分析晶粒间的取向关联系数,相关系数范围-1至1。

动态原位分析:在加热或冷却过程中实时监测取向变化,温度控制精度±1°C。

三维重构能力:通过层叠切片实现三维晶体结构重建,切片厚度10纳米。

晶界能量评估:基于取向差计算晶界能量密度,单位毫焦/平方米。

检测范围

钢铁材料:汽车发动机部件中的晶粒取向优化,用于提升疲劳强度

铝合金产品:航空航天紧固件的晶界分布分析,确保轻量化设计。

钛合金医疗植入物:骨科植入体的相组成鉴定,保证生物兼容性。

半导体晶片:硅基芯片的晶体缺陷检测,支持微电子制造过程。

高温合金:燃气轮机叶片的织构评估,提高高温服役性能。

陶瓷结构件:氧化锆刀具的相变行为研究,应用于切削工具。

金属基复合材料:碳纤维增强铝基体的界面取向分析,优化力学性能。

地质矿物样品:花岗岩矿物的晶体结构表征,用于地质勘探。

纳米颗粒材料:氧化锌纳米颗粒的晶粒尺寸统计,支持催化应用。

表面涂层技术:硬质合金涂层的晶界类型识别,提升耐磨性。

聚合物结晶材料:高分子薄膜的晶体取向映射,用于包装工业。

生物矿化组织:骨组织的晶体排列分析,辅助医学研究。

能源材料:锂离子电池电极的晶格应变监测,评估循环寿命。

薄膜电子器件:透明导电膜的晶界角度测量,改善光电性能。

增材制造部件:3D打印金属件的缺陷密度测定,确保打印质量。

超导材料:钇钡铜氧晶体的取向相关性验证,用于电力传输。

磁性材料:永磁合金的织构强度评估,增强磁性能。

腐蚀防护层:镀锌钢板的相成分分析,提高耐蚀性。

核反应堆材料:锆合金燃料棒的晶界能量计算,保障安全运行。

电子封装组件:铜引线框架的亚晶粒结构研究,优化热管理。

检测标准

ASTME2627:晶体取向成像分析的通用指南,覆盖数据采集和处理步骤。

ISO24173:微束电子衍射的测量规范,适用于微区晶体结构表征。

GB/T28879:电子背散射衍射技术的通用要求,包含样品制备和数据分析。

ASTME92:硬度测试相关标准中的晶粒尺寸校准参考方法。

ISO16603:材料晶体学参数的测定标准,支持取向差统计。

GB/T22894:金属材料显微组织检验规范,整合EBSD晶界分析。

ASTME112:晶粒度测定方法的补充条款,用于晶粒尺寸分布验证。

ISO17853:聚合物结晶度分析的衍生指南,适用于取向映射。

GB/T3048:电子显微镜检测的通用标准,涵盖EBSD仪器校准。

ASTME3060:原位高温分析的执行规程,支持动态取向监测。

ISO20250:复合材料界面表征的参考标准,用于晶界类型分类。

GB/T2524:材料缺陷检测方法的技术规范,融合位错密度测定。

ASTMF3127:半导体晶体质量的评估框架,涉及花样质量指数。

ISO16821:地质样品的晶体学分析准则,支持矿物取向研究。

GB/T36507:三维重构技术的应用标准,确保切片数据一致性。

检测仪器

电子背散射衍射探测器:核心组件,采集背散射电子衍射花样,生成取向原始数据,分辨率优于0.1度。

扫描电子显微镜:提供高能量电子束源和成像平台,支持样品表面扫描和定位,加速电压范围0.5-30kV。

EBSD数据处理软件:分析衍射花样并生成取向图和统计报表,实现晶界角度和晶粒尺寸的自动计算。

精密样品台:精确控制样品位置和倾角,确保扫描区域的稳定性,移动精度达10纳米。

背散射电子探测器:辅助成像系统,增强晶体衬度对比,适用于缺陷和晶界可视化。

原位加热附件:集成于显微镜,支持实时高温或低温条件下的取向变化监测,温度范围-150°C至1500°C。

能谱分析仪:配合EBSD进行元素成分映射,识别相组成,检测精度0.1原子百分比。

三维重构模块:通过连续切片实现晶体结构的三维重建,支持断层扫描功能。

花样校准装置:用于衍射花样的几何校正和参数优化,确保测量准确性。

自动化控制系统:协调整个检测流程,包括电子束聚焦和扫描速度调节,提高效率。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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