文档名：扫描电镜原位激光加热与高温成像研究
摘要：扫描电子显微镜(SEM)原位研究材料高温组织与力学性能是近年来材料领域关注的一个重要方向,在扫描电子显微镜内进行原位加热实验可以直接揭示材料微观组织、力学性能与温度之间的关系.然而传统的电流加热方式在样品温度超过800℃时金属材料会释放出大量热电子,无法获得高质量图像.本研究开发了一种与SEM联用的激光加热台,该加热台使用激光作为加热源,可以对材料进行快速加热以及高分辨原位结构表征.本文详细介绍了激光加热台的设计原理并对加热台温度场进行有限元仿真模拟及分析,以镍基单晶高温合金为例,实现了1370℃原位高温成像,验证了该装置的主要功能.
Abstract：In-situstudyofhigh-temperaturemicrostructureandmechanicalpropertiesusingscanningelectronmicroscopy(SEM)isanimportantfieldofmaterialsscience.In-situheatingspecimensinSEMdirectlydeterminestherelationshipamongmicrostructure,mechanicalpropertyandtemperature.However,itisdifficulttoobtainhigh-qualitySEMimageswhenthetemperatureofsampleexceeds800℃becausemetallicmaterialsusuallyreleasealargenumberofhotelectronsinthetraditionalwayofcurrentheating.Inthisstudy,alaserheatingstagecombinedwithSEMwasintroduced.Theheatingstage,employedalaserastheheatingsource,canrapidlyheatamaterialandin-situcharacterizedthestructureofthematerialatahighresolution.Thedesignprincipleofthelaserheatingstagewasintroducedindetail.Thetemperaturefieldofheatingstagewasanalyzedusingfiniteelementsimulation.In-situexperimentswerealsoverifiedusingnickel-basedsinglecrystalsuperalloys.Theresultshowedthatahightemperatureof1370℃withahighimagingresolutionwasrealized.
作者：柴松 吕俊霞 李隆玉 张跃飞 张泽 Author：CHAISong LüJunxia LILongyu ZHANGYuefei ZHANGZe
作者单位：北京工业大学材料与制造学部,北京100124浙江大学材料科学与工程学院,浙江杭州310027
刊名：电子显微学报 ISTICPKU
Journal：JournalofChineseElectronMicroscopySociety
年，卷(期)：2024, 43(2)
分类号：TG115.21+5.3O532+.25
关键词：扫描电子显微镜 激光加热台 高温成像 原位表征
Keywords：scanningelectronmicroscope laserheatingtable hightemperatureimaging in-situcharacterization
机标分类号：TG115.21+5.3R783.1Q964
在线出版日期：2024年5月21日
基金项目：北京市自然科学基金重点项目扫描电镜原位激光加热与高温成像研究[
期刊论文] 电子显微学报--2024, 43(2)柴松 吕俊霞 李隆玉 张跃飞 张泽扫描电子显微镜(SEM)原位研究材料高温组织与力学性能是近年来材料领域关注的一个重要方向,在扫描电子显微镜内进行原位加热实验可以直接揭示材料微观组织、力学性能与温度之间的关系.然而传统的电流加热方式在样品温度超...参考文献和引证文献
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