【摘要】 深度解析EBSD样品制备核心要求：冷热镶嵌工艺对比、4大抛光技术优劣实测（机械/电解/FIB/氩离子）、氩离子抛光消除应力层原理，附权威文献验证。

电子背散射衍射（EBSD）技术作为材料微结构分析的重要手段，其样品制备质量直接影响晶体取向与相结构的分析精度。为保障数据准确性，样品需满足三大核心要求：​表面洁净无污染、绝对平整无应力​（消除弹性/塑性应力层）、导电性能优良。

图1. EBSD探测器的位置(a)和信号转换传统方式(b),直接电子探测方式(c)[1]

 

一、样品规格与镶嵌工艺要点

​标准EBSD样品通常为1cm³立方体或定向圆柱体。制备流程涵盖切割→镶嵌→研磨→抛光四步骤：

  • ​冷镶嵌技术​（室温树脂固化）因操作便捷成为主流，需严格把控树脂与固化剂2:1配比。实操中可微增固化剂用量（如2:1.2）确保完全固化，避免树脂过量导致的硬化失败。
  • ​热镶嵌工艺虽稳定性高，但设备成本及操作复杂度限制其应用场景。

 

二、抛光工艺横向对比与技术突破

方法

优势

缺陷

适用材料

机械抛光

快速降低表面粗糙度

引入应力层、晶界腐蚀

硬质合金

电解抛光

有效消除机械应力

流程复杂、耗时长

导电金属

FIB技术

纳米级精度切削

镓离子致非晶层增厚

微区分析

​氩离子抛光​

零应力、高识别率

设备成本高

敏感/多相材料

氩离子抛光的革命性突破​：

通过高电流密度氩离子束轰击，该技术实现三大飞跃：

1.将非晶层厚度控制在5nm以内

2.提升EBSD采集速率40%以上

3.降低晶格畸变率至<0.3%

 

三、行业痛点解决方案

针对多相材料表面不平整、易氧化材料晶界腐蚀等难题：

  • 采用氩离子抛光+导电涂层组合工艺
  • 冷镶嵌后增加真空浸渍工序（消除气泡）
  • 机械抛光后低温超声清洗​（抑制氧化）

​实践验证​：2021年《材料科学与工艺》研究证实（高尚等），氩离子抛光使镁合金EBSD菊池带清晰度提升300%，为相变机制研究提供关键支撑。

 

科学指南针在全国建立32个办事处和20个自营实验室，拥有价值超2.5亿元的高端仪器。检测项目达4000+项，覆盖材料测试、环境检测、生物服务、行业解决方案、模拟计算等九大业务。累计服务1800+个高校、科研院所及6000+家企业，获得了60万科研工作者的信赖。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。