[发明专利]一种电场调控异质金属界面组织演变的原位可视化方法

权利要求书

1.一种电场调控异质金属界面组织演变的原位可视化方法，其特征在于，具体按照如下步骤进行：

步骤1：制备异质金属；

选取两种金属样品，分别进行不同温度下的退火处理，再根据金属样品选择进行酸洗或碱洗、磨制、丙酮超声清洗；将两种金属叠放后通过轧制进行机械复合，再用线切割切取矩形片样；将片样的两种异质金属分别磨制所需的厚度，得到样品，将样品置入加热炉后进行固定、密封，插入夹具中进行成像实验；

步骤2：施加外场电极；

选择不与样品发生反应的电极材料；将两电极分别置于样品上部与下部；将电极置入样品与聚四氟乙烯片或云母片之间；将加热炉的电极用绝缘材料包裹并固定；

步骤3：搭建原位成像装置；

用于同步辐射X射线成像的专用温度梯度加热炉，包含两个独立控温的炉室，两炉由陶瓷纤维棉相隔，炉室由精密温度控制器分别进行独立控温；每个炉室内装有包裹着耐高温纤维的加热线圈，两炉室中间有一个同步辐射光通过孔，透过样品的X射线最终被CCD探测器接收，上下两炉室内分别置有两个热电偶；调节同步辐射光源X射线与CCD探测器、再调整炉体通光孔高度成同一水平线；

步骤4：异质金属界面扩散与组织演变行为可视化；

将温度控制器、电场发生设备与加热炉相连接，并设定好温度参数和电流参数；关闭实验棚屋并开启同步辐射X射线，在实验站内对数控精密位移台的高度进行远程在线精调，开启加热炉并施加电场，进行数据采集。

2.根据权利要求1所述的一种电场调控异质金属界面组织演变的原位可视化方法，其特征在于，步骤1中，根据不同金属对X射线的吸收率，具体确定两金属最终的磨制厚度，以便使异质金属界面两侧金属对X射线的穿透性保持一致。

3.根据权利要求1所述的一种电场调控异质金属界面组织演变的原位可视化方法，其特征在于，步骤1的两种金属样品中，低熔点异质金属样品选用聚四氟乙烯片与其接触，中高熔点异质金属样品选用云母片与其接触，低熔点异质金属样品使用密封胶密封，中高熔点异质金属样品使用真空罩保持真空，低熔点异质金属样品插入不锈钢夹具，中高熔点异质金属样品插入钼制夹具。

4.根据权利要求3所述的一种电场调控异质金属界面组织演变的原位可视化方法，其特征在于，步骤2中，低熔点异质金属样品选择铝箔作电极材料，中高熔点样品选择镍箔或石墨作电极材料，通过调整样品的位置，使电流与异质金属界面垂直或者平行。

5.根据权利要求1所述的一种电场调控异质金属界面组织演变的原位可视化方法，其特征在于，步骤4中，电场发生设备包括直流电源电场发生设备和脉冲电源电场发生设备，将直流电源电场发生设备和脉冲电源电场发生设备与加热炉内的电极相连接，以便实现直流电场或脉冲电场对异质金属界面扩散及组织演变的调控。

6.根据权利要求5所述的一种电场调控异质金属界面组织演变的原位可视化方法，其特征在于，步骤4中，温度参数控制为200-720℃，电流参数控制为2-40A，X射线的光源能量为15-35KeV。