織構簡介

一般的多晶材料表現出各向同性，這是因為在多晶體中各晶粒無規取向。如果因為某些原因使得每個晶粒的取向趨于一致，我們稱之為擇優取向或者織構。出現織構以后，材料將表現出不同程度的各向異性。在多數情況下，我們不希望有織構。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重要。

大多數金屬樣品在加工過程中由于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，織構往往與電流傳導方向相關。金屬經鍛造、軋制、擠壓、拉拔等加工時，由于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后又會出現退火織構。
測試案例

由于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。為了測量織構，需要一種系統能夠在入射角和衍射角相等的“布拉格”條件下傾斜樣品。此外，還必須將樣品旋轉，并建立強度與旋轉角度phi的函數。這可以通過D6 PHASER衍射儀中的通用樣品臺（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，或者安裝在標準的金相拋光槽內，進而裝載到通用樣品臺上，如圖1所示。在本應用報告中，我們介紹了使用D6 PHASER衍射儀對鋁塊的織構測試結果。

▲圖1. 通用樣品臺和 phi旋轉模塊

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

然后，將測量數據導入 DIFFRAC.TEXTURE織構分析軟件，將phi掃描轉換為極圖。該分析過程通過使用大量原始數據自動、快速地進行。同傾法的吸收相關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個極圖并使用晶體對稱性，外面區域被重新計算后模擬填充。

▲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三個方向的重新計算的反極圖結果。在軋制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）

-轉載于《布魯克X射線部門》公眾號