波鴻魯爾大學(xué)研發(fā)全新工藝 分析復(fù)合合金的溫度及抗氧化性能

波鴻魯爾大學(xué)（Ruhr-Universit?t Bochum，RUB）研發(fā)了全新工藝，旨在分析復(fù)合合金的溫度及抗氧化性能（oxidation resistance），該類合金由多種不同元素構(gòu)成。早前，這類分析的耗時(shí)數(shù)月，其論文發(fā)布到《材料地平線》（Materials Horizons）中。

該方法非常適用于高熵合金（high-entropy alloys），這類多主元合金（multi-principal-element alloys）在高溫應(yīng)用中很有前景，因?yàn)樵诟邷貤l件下，其抗軟化能力較高，其擴(kuò)散性較遲緩。在應(yīng)用過程中，即使暴露到較高的熱能或化學(xué)應(yīng)力條件下，該合金的穩(wěn)定性依舊。

在工業(yè)應(yīng)用中，需對新研發(fā)的材料進(jìn)行測試，探查各類參數(shù)是否達(dá)標(biāo)，如：耐溫性（temperature resistance）及氧化敏感性（oxidation sensitivity）。為加快測試速度，該大學(xué)的研究團(tuán)體已研發(fā)出數(shù)種分析方法。

研究人員涂了一層復(fù)合合金，其厚度僅為幾納米。為此，該研究團(tuán)隊(duì)采用了濺射淀積法（sputter deposition method），并測定該復(fù)合合金內(nèi)五種金屬的具體混合比例。在涂覆層內(nèi)，各類金屬可快速反應(yīng)，他們將該系統(tǒng)取名為并行處理平臺(tái)（combinatorial processing platform）。

隨后，研究人員將涂覆了復(fù)合合金的各個(gè)尖端暴露在外，測定各類應(yīng)力。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)還利用原子探針裝置（Atom Probe Tomography），在應(yīng)力暴露（stress exposure）后，確定各層的復(fù)合物組成。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)百萬原子的三維可視化并區(qū)分各元素間的差別。

先加熱樣本使其達(dá)到特定溫度，然后再用原子探針進(jìn)行探查，確認(rèn)熱應(yīng)力會(huì)對合金造成何種效果。當(dāng)溫度再度升高后，再重復(fù)測試合金。

基于全面的測量數(shù)據(jù)及新數(shù)據(jù)可視化方法，研究人員可在較短時(shí)間內(nèi)獲得復(fù)合合金的相演化（phase evolution）。

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