对于金属合金和矿物分析领域的研究人员来说，物相分析非常重要，物相分析通常可以借助扫描电镜背散射电子信号成像（BSE）和能谱（EDS 成分分析）来进行判定。

扫描电镜背散射电子成像（BSE）信号强度随原子量而变化，可以通过成分衬度寻找异质材料。但是，如果材料具有相似的原子量或材料的化学性质过于复杂，则 BSE 对比度可能会很差，从而导致不完整的表征结果，甚至可能出现错误结论。

ChemiPhase 物相分析软件可帮助我们轻松找到问题答案，并且给出以下信息：成分是什么，它是如何分布的，以及每个相有多少。

飞纳电镜 ChemiPhase 物相分析软件是 ChemiSEM 技术中一种新型物相鉴定和定量表征手段，旨在通过结合先进的统计分析和 ChemiSEM SEM-EDS 平台来识别物相，并识别成分列出其面积分数，从而应对这些挑战。 

• Ti-6Al-4V合金

金属进行增材制造类似于通过焊接粉体来构建金属结构，使用激光迅速地熔化金属又快速凝结形成一个全新金属复杂结构。研究和表征金属成分是最终材料质量评估的关键。即使可以使用 SEM 确定其中的一些信息，仍然需要一定程度的专业知识来解释结果，并且可能需要多次采集才能产生具有统计学意义的分析结果。

如图 1 所示，ChemiPhase 物相分析软件可轻松生成 Ti-6Al-4V 合金的成分图，揭示存在的相及其成分 / 面积分数。（样品由布里斯托尔 GKN 航空航天全球技术中心提供）

图1：a）Ti-6Al-4V 钛合金的 BSE 图像；b）面积分数 P1（αTi）=85.6% 和 P2（βTi）=14.4% 的相图；c） 钛合金相的元素组成；d）叠加光谱显示，蓝色区域存在更多的钛和铝，而黄色区域则存在更多的铁和钒。

• AlSiCu 合金

与 Ti-6Al-4V 合金示例相比，AlSiCu 合金更复杂，包含了三个相以及具有挑战性的亚微米尺度分析。传统 SEM-EDS 分析此结构需要几种不同的表征手段，包括面扫和点扫分析等，但可能仍然无法得到完整的答案。相反，ChemiPhase 物相分析软件可以一键揭示所有谜底：它快速识别所有不同的相，计算它们的组成和面积分数。此外，每个相位都有相应的分量图，该图揭示了图像中每个像素能谱结果。例如，图 2e 显示了富硅组件，而图 2f 显示了相应的相图。

图2：a）AlSiCu 铝合金的二次电子图像；b）面积分数为 P1=84.5%、P2=9.2%、P2=6.2%、P3=6.3%，其中 P1 是基体金属，P2 是用于非均匀成核的硅“晶种"颗粒，P3 是用于沉淀硬化的 Al₂Cuσ 相；c）铝合金相的元素组成；d） 叠加光谱显示，基础铝为粉红色，硅为黄色，铜为绿色；e） 富硅相的成分图，如颜色梯度条所示；f）富硅相的阶段图。

• 难熔氧化物颗粒

熔融氧化锆莫来石和棕色熔融氧化铝，以两种不同类型难熔氧化物颗粒的杂质鉴定为例。熔融氧化锆莫来石应该仅包含氧化锆和莫来石。通过飞纳电镜 ChemiPhase物相分析软件揭示了莫来石（P1）和氧化锆（P2）的形状和数量，以及一种熔点低、富含苏打和二氧化硅的不良污染物（P3）（图3）。

图3：a）熔融氧化锆-莫来石晶粒的 BSE 图像；b）面积分数 P1（莫来石）=30.5%，P2（氧化锆）=62.2%，P3=7.1%，P4=0.2% 的相图，其中P3 / P4 是不需要的污染物。

如下图所示，ChemiPhase 物相分析软件揭示了熔融氧化铝（P1），以及杂质二氧化钛（P3）、氧化铁（P4）、钙铝硅酸盐（P5）和其他污染物。

图4：a）棕色熔融氧化铝的 BSE 图像；b）面积分数 P1（氧化铝）=82.0%，P3（二氧化钛）=7.3%，P4（氧化铁）=6.8%，P5（钙铝硅酸盐）=3.8% 的相图。环氧树脂（P2）是不需要的。

飞纳电镜 ChemiSEM 软件使用大数据方法来采集样品的立体数据，自动统计出具有统计意义的物相。然后，飞纳电镜 ChemiPhase 物相分析软件为每个像素提供一个简单的概率，指示它归属于哪个相。因为每个像素只能属于一个相，这使得复杂样品的解释更加直接并且直观。

值得注意的是，飞纳电镜 ChemiPhase 物相分析软件是一个全面、准确的统计软件，可以解决传统方法的难题。传统方法如果遗漏了元素（即，由于重叠的峰或强度不足），可能会产生错误的结果。此外，传统的物相测定高度依赖于对样品的假设，而 ChemiPhase 物相分析软件可确保所有用户都能获得相同的结果，即使是具有挑战性的样品也是如此。

 ChemiPhase 物相分析软件优势 

• 不到一分钟的时间内完成大多数采集，即使是复杂的相图也是如此

• 全自动运行，无需事先识别元素 

• 明确识别主要和次要组件，精确到单个像素 

• 无需丰富的用户体验即可定位微量和微量元素 

• 提供完整而全面的分析 

• 定位峰重叠会掩盖重要元素的组分 

• 可以使用非常少的 X 射线数据开始相位测定，每个像素低至 10 个计数