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金属材料的相变、晶粒生长及析出等高温动态组织变化的直接观察价值极高。对金属材料进行组织调控,主要是对材料组织发生剧烈改变的再结晶、析出、相变过程进行控制。

  如果可以直接观察到相变的起点从哪里开始、晶界移动的障碍物是什么等高温动态组织变化现象,使得以前不为人知的动态过程得以解析,不仅可以验证以往的工艺调控手段,也提高了发现新的控制因素的可能性,更便于进行新的工艺组织控制和设计。

  过去我们一直利用Gleeble热/力模拟设备,进行金属受热及变形过程实验,结束后使用显微镜来观察晶体组织,然后推断结晶过程中可能发生了哪些现象。随着显微观察技术的发展,已经从对物质静态的研究阶段,发展到了对物质动态变化的研究阶段。

  金属材料在制备、加工和使用过程中都会与特定环境相接触,也就是说材料或多或少都会与环境介质发生相互作用。

  高分辨下动态观察材料在力、热、电、磁作用下以及化学反应过程中的动态组织变化,能揭示物质反应机制,进一步了解材料微观组织结构在不同温度和加载条件下的本征行为以及交互作用,最大程度的挖掘材料的潜力,发掘材料所具有的优异特性和功能。


超高温共聚焦显微镜正是为了解决该问题而设计。

  高温激光共聚焦显微镜(HT-CLSM)是20世纪90年代发展起来的具有划时代意义的高科技产品之一,从2003年宝钢引进第一台设备开始,到目前为止国内用户已达40多家,已经是一种被广泛采用的技术。

  使用该设备进行高温原位动态观察,对整个过程实时录像,可以为研究者提供最原始、最直接的信息。

  冶金领域,利用HT-CLSM可以很直观的观察金属在凝固过程中的晶粒生长方式。国内外利用HT-CLSM对金属液的凝固以及各种相变行为进行大量的研究,例如夹杂物的聚集长大过程,高温下组织转变过程,合金凝固过程,夹杂物在凝固前沿的捕捉、推进,析出物的形核长大过程、微观组织的观察等。