同步辐射原位表征在高温合金研究中的应用案例

一、核心硬件：

本系统专为同步辐射线站设计，旨在高能X射线束流下提供极稳定的热场环境。

超快温变速率： 系统支持最大 30℃/s 的升降温速率。这种超快热循环能力，能够有效模拟激光增材制造（3D打印）或高性能铸造过程中的非平衡凝固过程。

超高工作温度： 稳态工作温度最大可达 1700℃，覆盖了从镍基单晶到高熔点难熔合金的完整熔炼区间。

同步辐射兼容性： 系统结构经过精密机械模拟，确保了光路的通透性与探测器的接收角度，支持在高温状态下进行实时 X射线衍射（XRD） 或 小角散射（SAXS） 测量。

二、 测试原理：

传统的“加热-淬火-扫描”模式无法还原真实的相变动力学。本系统配合同步辐射光源的高亮度与高时间分辨率特性，实现了从“静态观测”到“动态追踪”的跨越：

升温熔融阶段： 通过实时监控衍射峰的宽化与消失，精确提取合金的液相线温度及成分均匀化过程。

凝固动力学： 在高降温速率下，捕捉初生相的析出、二次相的演变以及非平衡态组织的冻结过程。

晶格演化： 实时计算不同温度梯度下点阵常数的变化，评估高温下的热膨胀系数及内应力演化。

三、 交付案例：

英国上市365官网超高温表征系统已在上海同步辐射光源（SSRF）完成了多次深度集成测试，表现出非常高的系统稳定性。