Mapsweeper与TKD联用实现纳米相的鉴定

纳米相的识别和表征一直是极具挑战性的任务，尤其是当纳米相嵌入在具有相似结构和化学性质的基体中时，传统的分析方法往往难以胜任。今天我们将通过一篇由Alexey Minenkov等发表在2025年的Material & Design期刊上的文章，展示牛津仪器的EBSD（电子背散射衍射）和Mapsweeper功能如何助力科学家们攻克这一难题。

本文以镀锌高强钢（galvannealed advanced high-strength steel, AHSS）为研究对象，探讨了纳米相的形成机制和结构特征。

研究方法

样品及制备：含1.49 wt% Si的第三代镀锌高强钢（AHSS），在480°C下退火120秒后会在钢/涂层界面形成富含Si的纳米沉淀物（NPs），这些沉淀相尺寸约为30-50 nm，并被Zn-Fe基体包围。使用TESCAN Amber X PFIB进行TKD样品制备。

EBSD和Mapsweeper分析： 在搭载有牛津仪器的Symmetry S3 EBSD的TESCAN Amber X上进行TKD数据采集并保存原始花样，电压30KV，束流1nA。使用MapSweeper功能，对样品进行相鉴定和晶粒取向分析。MapSweeper通过将采集花样与模拟的EBSD花样进行交叉相关性比较，提高了相鉴定的可靠性。

STEM-EDS：使用了搭载有牛津仪器X-Max^NEDS的JEOL JEM-2200FS TEM进行高分辨率成像，及STEM模式下的EDS元素分布分析。

部分结果

通过下图的STEM-EDS分析，确定了纳米相的化学成分比为Al0.26Fe0.49Si0.25，与AlFe2Si相最为匹配。HRTEM和快速傅里叶变换（FFT）分析进一步确认了纳米相的晶体结构与AlFe2Si的DO3型结构一致。TKD结合MapSweeper的结果与TEM结果吻合。同时，文章也指出，HRTEM，STEM-EDS和文中涉及到的旋进电子衍射（PED）需要较多的时间和精力，TKD结合后处理软件AZtecCrystal MapSweeper是一种高效且较为可靠的相鉴定及分布的分析工具，并在数据统计方面具有优势。

部分结论与研究意义

结合HRTEM，STEM-EDS，以及EBSD和Mapsweeper等分析结果，纳米相主要由AlFe_₂Si组成，具有DO_₃型结构，而周围的基体则是fcc结构的

Nanophase identification via correlative transmission electron microscopy: A case study of galvannealed advanced high-strength steel - ScienceDirect

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127525001169

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