全新台式D6 PHASER應用報告係列（六）— 織構分析- X射線衍射XRD

織構簡介

一般的多晶材料表現出各向同性，這是因為(wei) 在多晶體(ti) 中各晶粒無規取向。如果因為(wei) 某些原因使得每個(ge) 晶粒的取向趨於(yu) 一致，我們(men) 稱之為(wei) 擇優(you) 取向或者織構。出現織構以後，材料將表現出不同程度的各向異性。在多數情況下，我們(men) 不希望有織構。但一些織構結構可以提高材料的力學和電學性質，因此樣品正確的取向或織構至關(guan) 重要。

大多數金屬樣品在加工過程中由於(yu) 加工技術而表現出一定程度的織構結構。比如電鍍層在形成時，織構往往與(yu) 電流傳(chuan) 導方向相關(guan) 。金屬經鍛造、軋製、擠壓、拉拔等加工時，由於(yu) 加工應力的作用將形成形變織構，而具有形變織構的金屬經退火後又會(hui) 出現退火織構。
測試案例

由於(yu) X射線衍射對材料的原子結構很敏感，因此可以用來測量材料的取向度或織構結構。為(wei) 了測量織構，需要一種係統能夠在入射角和衍射角相等的“布拉格"條件下傾(qing) 斜樣品。此外，還必須將樣品旋轉，並建立強度與(yu) 旋轉角度phi的函數。這可以通過D6 PHASER衍射儀(yi) 中的通用樣品台（universal stage）和 phi旋轉模塊來實現。樣品可以安裝在51mm的標準樣品槽內(nei) ，或者安裝在標準的金相拋光槽內(nei) ，進而裝載到通用樣品台上，如圖1所示。在本應用報告中，我們(men) 介紹了使用D6 PHASER衍射儀(yi) 對鋁塊的織構測試結果。

▲圖1. 通用樣品台和 phi旋轉模塊

在測試軟件的WIZARD選項中設計測量方案。使用圖形用戶界麵，對鋁的三個(ge) 晶麵（400）、（331）和（420）采用同傾(qing) 法進行了一連串的phi掃描。三張極圖的結果在大約30分鍾後收集到。
織構分析

然後，將測量數據導入 DIFFRAC.TEXTURE織構分析軟件，將phi掃描轉換為(wei) 極圖。該分析過程通過使用大量原始數據自動、快速地進行。同傾(qing) 法的吸收相關(guan) 的校正軟件自動計算。使用包含所測材料的數據庫對極圖進行自動索引。使用成分法（component method）完成了極圖的擬合。在這種情況下，具有單斜加工對稱性的簡單橢圓成分被探測出。圖2顯示了重新計算的極圖結果。通過分析3個(ge) 極圖並使用晶體(ti) 對稱性，外麵區域被重新計算後模擬填充。

▲圖2. 鋁樣品的（400）、（311）和（420）測試極圖和計算極圖

在圖3中顯示了 軋向RD、橫向TD和法向 ND三個(ge) 方向的重新計算的反極圖結果。在軋製RD方向上觀察到強烈的[111]織構，在法向上觀察到[101]至[112]織構，在橫向上觀察到[111]到[101]織構。

▲圖3. 鋁樣品的反極圖

為(wei) 了更多地了解，取向分布函數（ODF）也被計算出，如圖4所示。

▲圖4. 鋁樣品的取向分布函數（ODF）

-轉載於(yu) 《布魯克X射線部門》公眾(zhong) 號