電子顯微鏡正在催生新一代更輕、更耐用的金屬
從橋梁和摩天大樓到發(fā)動機(jī)和工具，再到汽車和飛機(jī)，金屬材料是經(jīng)濟(jì)繁榮的支柱。事實(shí)上，隨著全球人口的增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們對鋁、銅、鉛、鋰、鈦和其他金屬的需求也在持續(xù)增加。
隨著世界經(jīng)濟(jì)的活躍，需要更高性能的合金來推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)，更省油的汽車也需要輕質(zhì)合金材料，更牢固的內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要耐用、無腐蝕性的合金。人們正在尋找新的合金來開發(fā)能夠承受極端天氣的導(dǎo)彈、衛(wèi)星和軍艦。
發(fā)現(xiàn)金屬性能的秘密
為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)正在努力創(chuàng)造更輕、更強(qiáng)、更耐用、更耐腐蝕的合金。在掃描和透射電子顯微鏡以及其他多模態(tài)數(shù)據(jù)采集技術(shù)的幫助下，他們正在發(fā)現(xiàn)合金在多個尺度上性能的秘密，為創(chuàng)新應(yīng)用開辟了新的機(jī)會。
縱觀歷史，人類很早就知道在金屬中添加少量其他元素形成合金可以極大地改變其性能。例如，在青銅器時代，古人在銅中添加錫來制造工具和武器。后來，古羅馬人和古代中國人把錫和水銀混合起來制造鏡子和盔甲。
如今，科學(xué)家可以在原子級別上研究合金，從而更深入地了解其物理特性以及它們在現(xiàn)實(shí)條件下的表現(xiàn)。通過在多個尺度上觀察合金的結(jié)構(gòu)和成分，研究人員可以在它們活躍的區(qū)域環(huán)境中發(fā)現(xiàn)微小的缺陷。
為各種應(yīng)用設(shè)計(jì)更好的合金
英國亨利·羅伊斯先進(jìn)材料研究所是一家使用電子和聚焦等離子體離子束顯微鏡和飛秒激光來探索金屬和合金的研究機(jī)構(gòu)，該研究所的研究人員正在開發(fā)用于交通運(yùn)輸、航空航天、核能和醫(yī)療保健領(lǐng)域的高性能金屬。通過研究形成不同合金的元素之間的關(guān)系，研究人員可以更好地了解合金分解的原因。同時又推動了新型、高度靈活性合金的設(shè)計(jì)，這些合金對環(huán)境的影響較小，并可以用較低的成本開發(fā)。
為了評估合金的性能，亨利·羅伊斯研究所的研究人員正在使用一系列電子和 x 射線顯微鏡以及相關(guān)顯微鏡技術(shù)對合金進(jìn)行三維表征，這些技術(shù)使他們能夠檢測合金至納米級別。科學(xué)家們利用相關(guān)的工作流程來協(xié)調(diào)他們的研究，在顯微鏡之間無縫傳遞樣品，使他們能夠使用不同的分辨率和視角來研究合金的性能。
以航空發(fā)動機(jī)增材制造的 inconel 718 測試部件為例，研究人員可能希望使用 3d 微 x 射線計(jì)算機(jī)斷層掃描來檢查大型缺陷、裂縫和部件缺陷，以無損方式來檢查其形態(tài)并確定進(jìn)一步研究的位置使用 dualbeam 或 tribeam 系統(tǒng)（fib-sem、pfib-sem、fs-laser-pfib-sem），他們可以以更高的分辨率在 3d 環(huán)境下探索合金的微觀結(jié)構(gòu)和成分。此外，在透射電子顯微鏡（tem）的幫助下，他們可以在原子分辨率下檢測感興趣的微小區(qū)域，例如裂紋的尖端。研究人員還可以使用avizo 軟件等圖像處理軟件處理和可視化圖像。利用多尺度相關(guān)成像技術(shù)，研究人員正在為制造未來的合金實(shí)現(xiàn)必要的微小改進(jìn)。
圖像顯示了應(yīng)用于 in718 增材制造樣品的相關(guān)顯微鏡和斷層掃描技術(shù)的結(jié)果。(a) x 射線顯微 ct 掃描后的可視化；(b) 高分辨率顯微 ct 掃描后的可視化；(c) 綜合多模態(tài)數(shù)據(jù)的可視化；d) 裂紋尖端的分段和可視化，包括 tem 研究 (e) 和 (f) 三束連續(xù)掃描的材料體積，與大的開放裂紋，分段和可視化。
亨利·羅伊斯研究所首席科學(xué)家、皇家教授菲利普·威瑟斯 (philip withers) 解釋說：“我感興趣的是東西為何會斷裂？” 利用多尺度成像技術(shù)，科學(xué)家們可以在微觀層面上檢查故障，并了解它們?nèi)绾螌?dǎo)致更大的缺陷，最終導(dǎo)致故障。“如果你想了解從原子級別的缺陷到最后災(zāi)難性失敗的過程，你需要將很多幅不同的眼鏡連起來看。” 他說。
創(chuàng)造未來的合金
亨利·羅伊斯研究所和全球其他機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們已經(jīng)取得了重大突破。多虧了今天的研究人員，高熵合金正被用于建造更具抗損壞性的核電站。鎳基超級合金正在被改進(jìn)，以開發(fā)更耐熱的噴氣發(fā)動機(jī)部件。人們正在開發(fā)輕質(zhì)鎂合金，以制造更省油的汽車；鈦合金也被用于設(shè)計(jì)更堅(jiān)固、更耐腐蝕的醫(yī)療植入材料。
羅伊斯研究所的成立是為了加速發(fā)明和采用新材料系統(tǒng)，以應(yīng)對全球挑戰(zhàn)，提高工業(yè)生產(chǎn)力和競爭力，并改進(jìn)我們的世界。
-----亨利·羅伊斯首席科學(xué)家
雷吉斯教授菲利普·威瑟斯
藥用玻璃瓶偏光應(yīng)力儀-自動化操作
瓶蓋扭矩測試儀XGY-02檢測應(yīng)用領(lǐng)域
自動定氮儀的介紹(傳統(tǒng)裝置與自動化儀器)
電梯物聯(lián)網(wǎng)解決電梯安全問題
ATOS原裝AGRCZO-A-10/315/BT比例減壓閥特性介紹
電子顯微鏡正在催生新一代更輕、更耐用的金屬
20噸PE塑料儲水罐安裝基礎(chǔ)需要墊沙嗎
電池電芯內(nèi)短路綜合試驗(yàn)臺主要技術(shù)參數(shù)！
日處理10噸商場廚余垃圾一體化處理機(jī)器批發(fā)
國內(nèi)的機(jī)床生產(chǎn)加強(qiáng)自主研發(fā)
寒冷的冬天，試驗(yàn)設(shè)備開啟的方法？
8551/8553先導(dǎo)式內(nèi)聯(lián)滑閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
云南昆明礦機(jī)整套錫石細(xì)泥浮選設(shè)備采用創(chuàng)新性新型----------------------------錫石細(xì)泥浮選工藝
對夾式硬密封蝶閥特點(diǎn)與用途
金卡智能2018年半年度業(yè)績預(yù)增115%—125%
唐山市定做巖棉復(fù)合保溫板經(jīng)銷商電話 多少錢一立方巖棉
污泥脫水機(jī)-疊螺污泥脫水機(jī)-雄新污泥脫水機(jī)有效的節(jié)能措施
海參加工方法和需要的設(shè)備
農(nóng)藥殘留檢測儀操作小妙招
鍋爐管道流量計(jì)正確安裝
隨著世界經(jīng)濟(jì)的活躍，需要更高性能的合金來推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)，更省油的汽車也需要輕質(zhì)合金材料，更牢固的內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要耐用、無腐蝕性的合金。人們正在尋找新的合金來開發(fā)能夠承受極端天氣的導(dǎo)彈、衛(wèi)星和軍艦。
發(fā)現(xiàn)金屬性能的秘密
為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)正在努力創(chuàng)造更輕、更強(qiáng)、更耐用、更耐腐蝕的合金。在掃描和透射電子顯微鏡以及其他多模態(tài)數(shù)據(jù)采集技術(shù)的幫助下，他們正在發(fā)現(xiàn)合金在多個尺度上性能的秘密，為創(chuàng)新應(yīng)用開辟了新的機(jī)會。
縱觀歷史，人類很早就知道在金屬中添加少量其他元素形成合金可以極大地改變其性能。例如，在青銅器時代，古人在銅中添加錫來制造工具和武器。后來，古羅馬人和古代中國人把錫和水銀混合起來制造鏡子和盔甲。
如今，科學(xué)家可以在原子級別上研究合金，從而更深入地了解其物理特性以及它們在現(xiàn)實(shí)條件下的表現(xiàn)。通過在多個尺度上觀察合金的結(jié)構(gòu)和成分，研究人員可以在它們活躍的區(qū)域環(huán)境中發(fā)現(xiàn)微小的缺陷。
為各種應(yīng)用設(shè)計(jì)更好的合金
英國亨利·羅伊斯先進(jìn)材料研究所是一家使用電子和聚焦等離子體離子束顯微鏡和飛秒激光來探索金屬和合金的研究機(jī)構(gòu)，該研究所的研究人員正在開發(fā)用于交通運(yùn)輸、航空航天、核能和醫(yī)療保健領(lǐng)域的高性能金屬。通過研究形成不同合金的元素之間的關(guān)系，研究人員可以更好地了解合金分解的原因。同時又推動了新型、高度靈活性合金的設(shè)計(jì)，這些合金對環(huán)境的影響較小，并可以用較低的成本開發(fā)。
為了評估合金的性能，亨利·羅伊斯研究所的研究人員正在使用一系列電子和 x 射線顯微鏡以及相關(guān)顯微鏡技術(shù)對合金進(jìn)行三維表征，這些技術(shù)使他們能夠檢測合金至納米級別。科學(xué)家們利用相關(guān)的工作流程來協(xié)調(diào)他們的研究，在顯微鏡之間無縫傳遞樣品，使他們能夠使用不同的分辨率和視角來研究合金的性能。
以航空發(fā)動機(jī)增材制造的 inconel 718 測試部件為例，研究人員可能希望使用 3d 微 x 射線計(jì)算機(jī)斷層掃描來檢查大型缺陷、裂縫和部件缺陷，以無損方式來檢查其形態(tài)并確定進(jìn)一步研究的位置使用 dualbeam 或 tribeam 系統(tǒng)（fib-sem、pfib-sem、fs-laser-pfib-sem），他們可以以更高的分辨率在 3d 環(huán)境下探索合金的微觀結(jié)構(gòu)和成分。此外，在透射電子顯微鏡（tem）的幫助下，他們可以在原子分辨率下檢測感興趣的微小區(qū)域，例如裂紋的尖端。研究人員還可以使用avizo 軟件等圖像處理軟件處理和可視化圖像。利用多尺度相關(guān)成像技術(shù)，研究人員正在為制造未來的合金實(shí)現(xiàn)必要的微小改進(jìn)。
圖像顯示了應(yīng)用于 in718 增材制造樣品的相關(guān)顯微鏡和斷層掃描技術(shù)的結(jié)果。(a) x 射線顯微 ct 掃描后的可視化；(b) 高分辨率顯微 ct 掃描后的可視化；(c) 綜合多模態(tài)數(shù)據(jù)的可視化；d) 裂紋尖端的分段和可視化，包括 tem 研究 (e) 和 (f) 三束連續(xù)掃描的材料體積，與大的開放裂紋，分段和可視化。
亨利·羅伊斯研究所首席科學(xué)家、皇家教授菲利普·威瑟斯 (philip withers) 解釋說：“我感興趣的是東西為何會斷裂？” 利用多尺度成像技術(shù)，科學(xué)家們可以在微觀層面上檢查故障，并了解它們?nèi)绾螌?dǎo)致更大的缺陷，最終導(dǎo)致故障。“如果你想了解從原子級別的缺陷到最后災(zāi)難性失敗的過程，你需要將很多幅不同的眼鏡連起來看。” 他說。
創(chuàng)造未來的合金
亨利·羅伊斯研究所和全球其他機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們已經(jīng)取得了重大突破。多虧了今天的研究人員，高熵合金正被用于建造更具抗損壞性的核電站。鎳基超級合金正在被改進(jìn)，以開發(fā)更耐熱的噴氣發(fā)動機(jī)部件。人們正在開發(fā)輕質(zhì)鎂合金，以制造更省油的汽車；鈦合金也被用于設(shè)計(jì)更堅(jiān)固、更耐腐蝕的醫(yī)療植入材料。
羅伊斯研究所的成立是為了加速發(fā)明和采用新材料系統(tǒng)，以應(yīng)對全球挑戰(zhàn)，提高工業(yè)生產(chǎn)力和競爭力，并改進(jìn)我們的世界。
-----亨利·羅伊斯首席科學(xué)家
雷吉斯教授菲利普·威瑟斯
藥用玻璃瓶偏光應(yīng)力儀-自動化操作
瓶蓋扭矩測試儀XGY-02檢測應(yīng)用領(lǐng)域
自動定氮儀的介紹(傳統(tǒng)裝置與自動化儀器)
電梯物聯(lián)網(wǎng)解決電梯安全問題
ATOS原裝AGRCZO-A-10/315/BT比例減壓閥特性介紹
電子顯微鏡正在催生新一代更輕、更耐用的金屬
20噸PE塑料儲水罐安裝基礎(chǔ)需要墊沙嗎
電池電芯內(nèi)短路綜合試驗(yàn)臺主要技術(shù)參數(shù)！
日處理10噸商場廚余垃圾一體化處理機(jī)器批發(fā)
國內(nèi)的機(jī)床生產(chǎn)加強(qiáng)自主研發(fā)
寒冷的冬天，試驗(yàn)設(shè)備開啟的方法？
8551/8553先導(dǎo)式內(nèi)聯(lián)滑閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
云南昆明礦機(jī)整套錫石細(xì)泥浮選設(shè)備采用創(chuàng)新性新型----------------------------錫石細(xì)泥浮選工藝
對夾式硬密封蝶閥特點(diǎn)與用途
金卡智能2018年半年度業(yè)績預(yù)增115%—125%
唐山市定做巖棉復(fù)合保溫板經(jīng)銷商電話 多少錢一立方巖棉
污泥脫水機(jī)-疊螺污泥脫水機(jī)-雄新污泥脫水機(jī)有效的節(jié)能措施
海參加工方法和需要的設(shè)備
農(nóng)藥殘留檢測儀操作小妙招
鍋爐管道流量計(jì)正確安裝