應(yīng)用案例
當(dāng)前位置:首頁 > 應(yīng)用案例 > 同步輻射原位表征在高溫合金研究中的應(yīng)用案例
在前沿高溫合金(Superalloys)的研究中,材料在熱循環(huán)條件下的熔融、凝固及固態(tài)相變過程決定了其最終的組織演變與性能表現(xiàn)。為了捕捉這些“瞬態(tài)”物理化學(xué)過程,果果儀器聯(lián)合上海同步輻射光源,推出了一套集成度非常高的原位熱表征實(shí)驗(yàn)方案。
一、核心硬件:
本系統(tǒng)專為同步輻射線站設(shè)計(jì),旨在高能X射線束流下提供極穩(wěn)定的熱場(chǎng)環(huán)境。
超快溫變速率: 系統(tǒng)支持最大 30℃/s 的升降溫速率。這種超快熱循環(huán)能力,能夠有效模擬激光增材制造(3D打?。┗蚋咝阅荑T造過程中的非平衡凝固過程。
超高工作溫度: 穩(wěn)態(tài)工作溫度最大可達(dá) 1700℃,覆蓋了從鎳基單晶到高熔點(diǎn)難熔合金的完整熔煉區(qū)間。
同步輻射兼容性: 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)經(jīng)過精密機(jī)械模擬,確保了光路的通透性與探測(cè)器的接收角度,支持在高溫狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)時(shí) X射線衍射(XRD) 或 小角散射(SAXS) 測(cè)量。

二、 測(cè)試原理:
傳統(tǒng)的“加熱-淬火-掃描”模式無法還原真實(shí)的相變動(dòng)力學(xué)。本系統(tǒng)配合同步輻射光源的高亮度與高時(shí)間分辨率特性,實(shí)現(xiàn)了從“靜態(tài)觀測(cè)”到“動(dòng)態(tài)追蹤”的跨越:
升溫熔融階段: 通過實(shí)時(shí)監(jiān)控衍射峰的寬化與消失,精確提取合金的液相線溫度及成分均勻化過程。
凝固動(dòng)力學(xué): 在高降溫速率下,捕捉初生相的析出、二次相的演變以及非平衡態(tài)組織的凍結(jié)過程。
晶格演化: 實(shí)時(shí)計(jì)算不同溫度梯度下點(diǎn)陣常數(shù)的變化,評(píng)估高溫下的熱膨脹系數(shù)及內(nèi)應(yīng)力演化。
三、 交付案例:
在本次交付測(cè)試中,我們成功記錄了純鐵在完整循環(huán)中的相變軌跡:

果果儀器超高溫表征系統(tǒng)已在上海同步輻射光源(SSRF)完成了多次深度集成測(cè)試,表現(xiàn)出非常高的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
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