《Acta Materialia》获得3D晶粒结构！揭示液态金属在多晶铝中分布

多晶材料由晶界网络组成。这些晶界(GB)可能容易受到特定液态金属(例如Ga、Bi和Hg)的影响。也就是说，即使在没有外在应力的情况下，液态金属也可以沿着多晶的GB渗透。过去的研究表明，液态金属渗透是一个扩散过程，由界面能(称为晶界润湿)和内部或外部应力的降低驱动。在GB上掺入镓(Ga)的结果是内能的降低，导致通常具有延展性的金属和合金发生脆性断裂，这种现象被称为液态金属脆化(LME)。

工业中由于LME引起的故障时有发生，液态金属沿GB渗透一直是许多研究人员的重点关注领域。由于Ga的熔化温度低(29.8℃)，经常观察到它在Al的GBs上的快速扩散，因此Al-Ga系统已被广泛用于研究LME过程。对Al-Ga中LME的绝大多数研究是通过二维(2D)表征方法完成的，而Ga渗透网络本质上是一个3D结构。

因此，最近尝试采用非破坏性3D技术来捕获完整的微观结构细节。与LME研究相关的一种成像方式是衍射对比X射线断层扫描(LabDCT)，它可用于表征样品的多晶性，例如晶粒尺寸、GB类型以及其他属性。该技术已通过EBSD进行了验证，在晶粒取向和形状上显示出良好的一致性。现阶段的一些理论和设想由于缺乏关于Ga分布的3D结构和时间的演变，尚未与真实的LME过程进行交叉检验。