图1 同轴TKD（左）；离轴TKD（中）；EBSD（右）测试时样品与探测器位置示意图
（DOI：10.1016/j.matchar.2017.05.036）
技术原理
TKD技术原理与EBSD类似，但仍有本质上的区别，其主要作用流程如下：
1、高能入射电子束与对电子束透明的超薄样品（厚度在50-200nm）相互作用，满足布拉格条件的透射电子在穿过样品后形成透射菊池花样；
2、探测器在样品下方收集透射菊池花样，通过软件自动索引获得晶体取向、相、晶界与缺陷等晶体学信息。
图2 TKD菊池花样产生的示意图
与EBSD相比，TKD技术用超薄样品使得有效的衍射体积显著减小，TKD技术的空间分辨率显著提升1-2数量级（nm级），因此适用于纳米晶与变形材料的晶体学信息表征。
图3 25kV电子束能量模拟样品中的电子-样品相互作用体积（红色区域）(a) EBSD；(b)TKD
应用实例
1、金属与合金材料：
纳米晶、细晶合金：表征晶粒尺寸＜100nm的合金的取向分布、织构演变与晶界特征，揭示晶粒细化对强塑性的影响。
变形与强织构材料：分析塑性变形后的材料的位错胞、变形带、纳米孪晶的晶体学取向，阐明变形诱导相变或晶粒细化机理。
图4 冷变形的304不锈钢的TKD结果：(a)IQ图；(b)IPF图；(c)相图，奥氏体（FCC结构，红色）与马氏体（BCC结构，绿色）
（DOI：10.1016/j.matchar.2016.10.013）
析出强化合金：识别高温合金中纳米析出的晶体学位向关系、界面共格性，分析析出相对合金性能的影响。
图5 包含FCC-Zr相与C15结构的Zr(Fe, Cr)2沉淀物的TKD结果：(a)相图；(b)极图；(c-e)HCP-Zr、FCC-Zr与C15机构的Zr(Fe, Cr)2相的IPF图
（DOI：10.1016/j.matlet.2020.127551）
2、陶瓷与硬质材料：
纳米陶瓷：表征纳米晶氧化铝、氧化锆陶瓷的晶粒取向、晶界类型，揭示纳米化对陶瓷性能的影响。
图6 W/SiC的TKD表征结果：(a)BC图；(b)相图；(c)欧拉颜色图；(d)在BC图中黑色相的TKD花样；(e)BC图中灰色相的TKD花样
（DOI：10.1016/j.surfcoat.2019.03.040）
硬质合金：分析WC-Co硬质合金中纳米晶的取向分布及Co粘结相晶体学特征，指导合金耐磨性与硬质的调控。
图7 不同粘结剂含量的WC硬质合金的TKD表征结果：IQ相位图，WC颗粒以灰色显示，白色箭头与黑色箭头分别为不完整的与岛状的Co-HCP马氏体板片
（DOI：10.1016/j.scriptamat.2020.03.010）
来源于中材新材料，作者科普小助手