2018年11月14日
铝合金是航天技术和飞机制造中不可缺少的材料，具有独特的材料性能。现在，科学家们第一次图格拉茨应用高分辨率电子断层扫描成功解码机制，这对理解这些合金的性质很重要。这项研究的结果已在自然材料亚博网站下载．
Gerald Kothleitner(中)和他的研究团队，由Maria Poletti和Angelina oracker(第一排，从左到右)以及Johannes Tändl, Georg Haberfehlner和Bernhard sonderoger(后排)组成，在奥地利扫描透射电子显微镜(ASTEM)的帮助下，首次描述了那些导致更强大的合金材料形成的原子过程(图片来源:Lunghammer-TU Graz)。亚博网站下载
纳米结构负责材料质量
锆英石和钪是添加到铝基体中的合金元素，以提高铝合金的可焊性、耐腐蚀性和强度。经过额外处理后，就形成了小的圆形颗粒，即所谓的纳米沉淀物，其尺寸只有几纳米。yabo214锆石和钪原子的原子结构、形式以及它们在晶格中“最佳位置”的“斗争”对材料的可用性和性能至关重要。
这些结构由格拉茨理工大学的研究人员在格拉茨电子显微镜中心(ZFE)的奥地利扫描透射电子显微镜(ASTEM)的帮助下进行了检查。ASTEM能够生成三维结构的高分辨率元素映射。
令人惊讶的是，层析成像分析所提供的图像是不能根据先前的知识水平来解释的。我们在生成的核壳结构中检测到异常。一方面，我们在纳米沉淀物中发现了比我们假设的更多的铝。另一方面，我们发现了富含锆的核以及核与壳之间的边界区域，具有几乎完美的组成和晶体结构．
Gerald Kothleitner，格拉茨大学电子显微镜和纳米分析研究所
量子力学和蒙特卡罗方法提供了答案
为了追踪这种自组织现象，来自材料科学、连接和成形研究所(IMAT)和电子显微镜和纳米分析研究所(FELMI)的研究小组转向了量子力学模拟和计算。亚博网站下载亚博老虎机网登录研究小组发现，该系统能够自我分离，并形成原子狭窄的通道，其中外来原子很容易扩散。这些通道被阻塞，原子之间的碰撞使系统稳定下来。
奥地利合作研究中心(ACR)资助了博士生安吉丽娜·奥萨克(Angelina oracker)的论文，她用图形解释了原子的运动扩散过程可以与交通繁忙的城市地区应急走廊的形成进行比较。交通在一瞬间得以组织起来，使紧急车辆得以自由通行。但只需要几辆单独的车辆就可以阻断紧急通道，从而使其停止工作”。
这与铝合金内部的行为完全相同。“应急走廊”鼓励锆英石和钪原子的物质运输，即使是很小的中断也能阻止这种运输反应。研究人员认为，关于这些扩散过程的最新发现也在其他类型的多组分合金中发挥作用，使进一步改变它们的性能成为可能。