匹茲堡大學(xué)利用透射電子顯微鏡研究激光熔融金屬微結(jié)構(gòu)
在美國國家科學(xué)基金會(NSF)的資助下,匹茲堡大學(xué)的研究人員利用勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)開發(fā)的獨一無二的透射電子顯微鏡,實時檢查金屬和合金在被激光束熔化后的凝固過程中微觀結(jié)構(gòu)如何形成。研究人員將研究鋁合金的快速凝固工藝,該工藝與激光或電子束加工技術(shù)相關(guān)聯(lián),被用于焊接、連接和增材制造。 研究人員的這一研究項目名稱為——“在激光照射引起金屬和合金發(fā)生不可逆變換的過程中,利用原位透射電子顯微鏡觀察微觀結(jié)構(gòu)形成”,該項目獲得了美國國家科學(xué)基金會材料研究部提供的3年共503435美元的資助。首席研究員為機械工程和材料學(xué)教授Jǒrg M.K. Wiezorek博士。該資助還被用于匹茲堡地區(qū)的教育宣傳以及加強材料科學(xué)課程。 根據(jù)研究計劃,Wiezorek博士和他的研究小組將利用勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的動態(tài)透射電子顯微鏡(DTEM),該顯微鏡不同于傳統(tǒng)電子顯微鏡那樣獲取前后對照的圖像,它能夠通過納秒級的時間分辨率來記錄材料的納米尺度變換。 ![]() “預(yù)測工程材料在快速非平衡加工過程中的微觀結(jié)構(gòu)形成是材料科學(xué)的一項基本挑戰(zhàn)。在使用DTEM之前我們只能在計算機上模擬這些變化,”Wiezorek博士解釋。“我們希望通過直接和局部分辨觀測,發(fā)現(xiàn)合金顯微組織在激光熔化后的凝固過程中如何演變。熱力學(xué)提供了材料轉(zhuǎn)換的限制條件,但它不能預(yù)測從液態(tài)到最終固態(tài)的轉(zhuǎn)變過程中微觀結(jié)構(gòu)的路徑。” |





