應(yīng)用案例
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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驗方案。
一、核心硬件:
本系統(tǒng)專為同步輻射線站設(shè)計,旨在高能X射線束流下提供極穩(wěn)定的熱場環(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 1700℃,覆蓋了從鎳基單晶到高熔點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)過精密機械模擬,確保了光路的通透性與探測器的接收角度,支持在高溫狀態(tài)下進行實時 X射線衍射(XRD) 或 小角散射(SAXS) 測量。

二、 測試原理:
傳統(tǒng)的“加熱-淬火-掃描”模式無法還原真實的相變動力學。本系統(tǒng)配合同步輻射光源的高亮度與高時間分辨率特性,實現(xiàn)了從“靜態(tài)觀測”到“動態(tài)追蹤”的跨越:
升溫熔融階段: 通過實時監(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。
凝固動力學: 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: 實時計算不同溫度梯度下點陣常數(shù)的變化,評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試,表現(xiàn)出非常高的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
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