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利用实时纳米级成像揭示共晶凝固的基本原理
发布时间:2024-09-10 11:16:45黎娴昭来源:
导读 在共晶凝固过程中,两种或多种固体的混合物会自组装,形成从有序层到复杂迷宫状图案的复合微结构,这些微结构是决定拉伸强度或延展性等性能...
在共晶凝固过程中,两种或多种固体的混合物会自组装,形成从有序层到复杂迷宫状图案的复合微结构,这些微结构是决定拉伸强度或延展性等性能的基础。
到目前为止,研究人员还没有了解什么条件驱动共晶形成某些模式,这对于设计可重复的下一代共晶复合材料至关重要。
根据密歇根大学研究人员最近在 Acta Materialia 上发表的一项研究,通过以纳米分辨率捕捉铝镍共晶合金 (Al-Al3Ni) 的实时凝固过程,可以发现凝固速度的增加会导致微观结构从不规则、多面变为规则、圆形。
利用对共晶形成的新认识将有助于调整涡轮机或反应堆高温部件中使用的材料类别的微观结构。
“我一直对大自然的图案着迷——比如雪花,没有两片是完全相同的。
密歇根大学材料科学与工程和化学工程副教授,该研究的高级作者阿什温·沙哈尼 (Ashwin Shahani) 表示:“这些看似简单的过程如何产生无限丰富、复杂和独特的结构,这种迷恋促使我探索其背后的基本原理。”
“在材料科学中,同样的奇迹也存在:条件的微小变化如何导致微观结构的巨大差异?”
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