反极图是表示被测多晶材料各晶粒的平行某特征外观方向的晶向在晶体学空间中分布的三维极射赤道平面投影图。

反极图表示法

反极图以晶体学方向为参照坐标系,特别是以晶体的重要的低指数晶向为此坐标系的三个坐标轴,而将多晶材料中各晶粒平行于材料的特征外观方向的晶向均标示出来,因而表现出该特征外观方向在晶体空间中的分布。将这种空间分布以垂直晶体主要晶轴的平面作投影平面,作极射赤道平面投影,即成为此多晶体材料的该特征方向的反极图。

用途

通常反极图最适合于用来表示丝织构,但由于G. B. 哈利斯 (Harris) 式反极图测绘容易,早期它也常用于板织构研究。板织构材料的特征外观方向则有三个:轧向、横向、轧面法向,就需作三张反极图,它们分别表示了三个特征外观方向在晶体学空间的分布几率。在每张反极图上,分别表明了相应的特征外观方向的极点分布。其中一张是轧向反极图,表示了各晶粒平行轧向的晶向的极点分布;另一张是轧面法向反极图,表示了各晶粒平行于轧面法线的晶向的极点分布;第三张是横向反极图,表示了各晶粒平行于横向的晶向的极点分布。不同晶系,反极图形状有所不同。由于晶体有对称性,标准投影图可以划分为若干个晶向等效区。立方晶系对称性高,标准投影图中以、和三族晶向为顶点,可将上半球面投影划分成24个等效区。正交晶系只需取投影图的一个象限即可表示。

反极图表示法可给出织构材料的轧向、轧面法向、横向在晶体学空间中的分布。而材料的板织构类型是用尝试法、从分立的三张反极图中来判定的,但有些板织构类型难于用反极图作出判断,因此,用这种方法判定板织构类型有时有可能引起误判、漏判。

非对称衍射法测量反极图

当多晶体各个晶粒的取向聚集在一起时所呈现的现象称为织构现象。一般认为,许多晶粒取向集中分布在某一或某些取向位置附近时称为择优取向,择优取向的多晶体取向结构称为织构,即多晶体取向分布状态明显偏离随机分布的取向分布结构。织构现象或择优取向对材料(如钢铁材料中的硅钢片、汽车板)的性能有重要的影响,因此如何正确、科学地测量、分析材料的织构对研究开发新材料有十分重要的作用。测量、分析材料的织构一般有极图法、反极图法、取向分布函数(ODF)法等。研究介绍了一种采用非对称衍射方式测量反极图的方法。

测量原理

传统的反极图测量方法主要是在广角X-射线衍射仪上采用短波长单色X-射线作多晶体衍射分析,并尽可能多地获得不同晶面的衍射强度。对实测衍射强度作相应整理后,采用极射赤面投影的方法将相关数据(极密度)投影到赤道投影面上,即可得到反极图,并在反极图中标示不同晶面的极密度的大小。实际测量过程中,在相同的测量条件下,分别对试样和标样(没有织构的样品为标样)作对称衍射(即入射角=反射角,见图1),得到试样和标样的衍射图谱,求出各个晶面的累积强度I{hkl}试样和I{hkl}标样,将某晶面{hkl}的I{hkl}试样和I{hkl}标样的比值作为试样的该晶面的极密度值并标在反极图上,完成测量过程。但这样的测量方法误差较大,因为通过这种方法测量的某{hkl}晶面的强度I{hkl}主要由那些在对称衍射条件下能产生衍射晶粒的贡献。但是材料中与这些能产生衍射的晶粒存在较小取向差(如

反极图

图文简介

反极图是表示被测多晶材料各晶粒的平行某特征外观方向的晶向在晶体学空间中分布的三维极射赤道平面投影图。