학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2014년 봄 (05/15 ~ 05/16, 창원컨벤션센터) |
권호 | 20권 1호 |
발표분야 | E. 구조 재료(Structural Materials) |
제목 | EBSD 카메라 특성에 따른 데이터 신뢰도 평가 |
초록 | EBSD(Electron BackScattered Diffraction, 전자후방산란회절)는 벌크재료의 결정 방위분석을 mapping 을 통해 미시집합조직 및 미세조직의 정량적으로 분석할 수 있어 최근 각광받고 있다. 2000년 초반 EBSD 카메라를 FE-SEM에 일반적으로 설치할 수 있게 되고 PC의 처리 속도가 빨라지게 되면서, 1990년대 후반 초당 몇 개의 Kikuchi 패턴을 분석하던 속도가 2000년대 후반부터 초당 천 개에 가까운 indexing속도를 가질 정도로 비약적인 발전이 있었다. 그러나 EBSD 카메라 성능이 우수해짐과 더불어 기존 TEM으로 분석했던 sub-micron이하 결정립 크기의 미세립재와 전위밀도가 높은 강가공된 소재가 EBSD로 분석 가능해짐에 따라 EBSD 연구 분야는 점차 다양한 소재 및 고분해능 영역으로까지 확장되어 가고 있다. 2012년 Keller와 Geiss가 Transmission Kikuchi Diffraction (TKD, 또는 Transmission EBSD) 분석 기법을 발표하면서 20nm 이하의 결정립 크기의 소재에 대해서도 EBSD 분석을 적용할 수 있게 되었다. 그리고Wilkinson이 Kikuchi 패턴을 이용한 변형량 정량 분석법을 제안하면서 적용 범위가 넓어지게 되었다. EBSD 카메라는 제조 회사에 따라 성능 차이가 다소 있지만, 크게 고속 카메라(high speed camera)와 고분해능 카메라(high resolution camera)로 기능을 나누어 선택할 수 있다. 고속 카메라는 초당 수백 개의 패턴을 indexing할 수 있는 반면 카메라 자체의 분해능은 좋지 않으므로 정밀한 분석을 하기는 쉽지 않다. 고분해능 카메라는 최대 속도는 제한되지만, 분해능이 우수하므로 TKD나 패턴을 이용한 변형량 분석, 저전압 분석이 가능하며 초미세립재와 강가공재에서 상대적으로 높은 indexing rate를 보인다. 따라서 수요자가 분석하고자 하는 소재의 특성과 분석 목표에 따라 적절한 카메라를 선택하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 알파와 베타상으로 이루어진 2상 타이타늄 합금과 베이나이트와 마르텐사이트로 구성된 DP강을 이용하여 고속 카메라와 고분해능 카메라에서 indexing rate 및 속도를 비교해 보고, 카메라 특성에 따라 신뢰도가 높은 데이터를 얻는 방법에 대해 소개하고자 한다. 2상 타이타늄 합금의 경우 고분해능 카메라에서는 우수한 indexing rate를 보이며, DP강에서는 고속 카메라에서 indexing rate가 크게 저하되지 않으면서도 신뢰도 있는 데이터를 얻을 수 있다. |
저자 | 강주희 |
소속 | 재료(연) |
키워드 | electron backscatter diffraction (EBSD); EBSD camera |