Phasenidentifikation und Phasenverteilungsanalyse von mehrphasigen Materialien

Abb. 1.1: Pattern-Quality-Map, das die Mikrostruktur einer hochlegierten Fe-Si-Verbundkeramik zeigt. Die EBSD- und EDS-Maps wurden gleichzeitig mit dem eFlash XS EBSD Detektor und einem XFlash EDS Detektor am JSM IT200 REM aufgenommen.

QUANTAX ED-XS ist ein vollständig integriertes EDS & EBSD-System, das eine Vielzahl von Analyseoptionen bietet, die entweder mit EDS oder EBSD separat arbeiten oder beide Techniken gleichzeitig einsetzen. Innovative und leistungsstarke Funktionen in Kombination mit einem optimierten Workflow vereinfachen den Datenerfassungsprozess und maximieren die Effizienz des Rasterelektronenmikroskops für Analysen wie die Identifizierung unbekannter kristallographischer Phasen in einer Probe.

Durch die gleichzeitige Erfassung eines EBSD-Maps und eines EDS-HyperMaps ohne Kenntnis der vorhandenen Phasen wird die REM-Nutzungszeit minimiert. Das Map mit den EDS- und EBSD-Daten wird anschließend offline bearbeitet, um alle Phasen zu identifizieren und das Map mit der ultraschnellen Reanalysegeschwindigkeit von ESPRIT 2 auf komfortable und effiziente Weise zu analysieren.

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Abb. 1.2: Pattern-Quality-Map und überlagertes Phasen-Map mit Si-Körnern in rot. Die EBSD-Messung unbekannter Proben kann auch ohne Kenntnis aller Phasen gestartet werden. Zur Vervollständigung des Maps können alle anderen Phasen mit Hilfe der ultraschnellen Indizierung in ESPRIT 2 offline zu einem späteren Zeitpunkt zugeordnet werden.

Abb. 1.3: Prinzip der offline verwendeten Funktion „Advanced Phase ID“ (Teil I). Der Nutzer kann auf eine Vielzahl von automatischen und halbautomatischen Funktionen zurückgreifen, z.B. halbautomatische Suche nach möglichen Phasen auf Basis der EDS-Ergebnisse, automatische und ultraschnelle Indizierung aller in Frage kommenden Phasen, automatische Klassifizierung möglicher Phasen basierend auf ihrer Fitqualität (Simulation im Vergleich zu gemessenen Patterns) etc.

Abb. 1.4: Prinzip der offline verwendeten Funktion „Advanced Phase ID“ (Teil II). Die hellblauen Bereiche repräsentieren ZrSi2-Körner. Das Map wurde in 13 Sekunden mit einer Geschwindikeit von mehr als 24.000 Punkten/Sekunde neu analysiert.

Abb. 1.5: Prinzip der offline verwendeten Funktion „Advanced Phase ID“ (Teil III). Das vollständige Phasen-Map der hochlegierten Fe-Si-Keramik zeigt sechs verschiedene kristallographische Phasen, die erneute Analyse dieser sechs Phasen dauerte 48 Sekunden bei einer Geschwindigkeit von mehr als 6.500 Punkten/Sekunde. Keine Datenbereinigung!

Abb. 1.6: Das EDS HyperMap zeigt die Verteilung von Ti, Ca, Zr, Ag und C in der hochlegierten Fe-Si-Keramik. Das Map enthält jeweils ein Spektrum für jedes der 309.000 Pixel und wurde gleichzeitig mit dem EBSD-Map bei einer Geschwindigkeit von 50 Punkten/Sekunde aufgenommen. Als Ag- und C-reiche Regionen zeigen sich Risse und Poren, die sich beim Polieren der Probe mit Silberpaste und Epoxidharz gefüllt haben.