圓派科學儀器（上海）有限公司
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閱讀：60發布時間：2025-1-13
隨著時代的進步與社會的發展，諸多領域對輕量化材料和器件的需要越來越緊迫。研究表明：汽車質量每減輕10%，油耗率可降低6-8%；火箭質量每減輕1kg，成本可降低22000美元。因此，輕量化材料不僅可以減輕當代社會所面臨的能源壓力，更有助于中國汽車及航天航空等領域的轉型升級，對中國經濟的發展有著重要的作用。
材料在汽車及航天航空領域的應用（圖片來源：百科）
鎂鋰合金作為世界上*輕的結構金屬材料，密度只有1.30—1.65g/cm3，被稱為“超輕合金”。另外，鎂鋰合金還具有比輕度比剛度高、加工性能好、電磁屏蔽性能優良等優點，在事、航空航天、汽車、3C等領域具有廣泛的應用前景。然而，由于其具有強度低等不足，嚴重限制了鎂鋰合金的應用。想要提高鎂鋰合金的力學性能，必須對其斷裂機制有透徹的了解，從而才可對癥下藥，尋到強化鎂鋰合金*有效的方法。
應用EM科特臺式掃描電鏡可有效觀測到鎂鋰合金的微觀結構形態。本次實驗材料為鑄態Mg-8Li合金，該合金由α-Mg+β-Li兩相組成。α-Mg為密排六方結構，塑形較差，在室溫下，僅基面（0001）面滑移可啟動；β-Li為體心立方結構，塑形較好。在靜載拉伸過程中，欲透徹了解其斷裂機制，需利用掃描電鏡觀察其斷口微觀形貌。
α-Mg與β-Li兩相結構（圖片來源：百科）
EM科特Cube-Ⅱ掃描電鏡（SEM）可清晰、高效的表征鎂鋰合金斷口的微觀形貌，為研究其斷裂機制提供了有效的證據。
鎂鋰合金的斷口形貌
如圖所示，左圖為α-Mg相斷口形貌，右圖為β-Li相斷口形貌。α-Mg相上出現較大解理面，為脆性斷裂特征；β-Li相上則出現大量韌窩，為塑形斷裂特征。這表明雙相鎂鋰合金在斷裂過程中，兩相的破壞形式不同，β-Li相承載更大的變形，而α-Mg相則承載更大的載荷，兩相相互協調，從而提高合金的強度與塑形，使鎂鋰合金擁有較高的綜合性能。
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