火星车在火星表面长距离行驶，工作条件复杂，其材料要求具有高刚性、高强度、轻便性和环境稳定性。传统铝钛合金材料难以同时实现。新型铝基复合材料部件同时满足这些条件，实现了“筑容”长期运行过程中对某重点机构的材料要求。

上海交通大学金属基复合材料重点实验室李志强、范根连等团队受生物学启发，设计了一种层状Al2O3/Al基复合材料，具有类似的优异力学性能。

为了探索颈缩后更高的韧性和更大的伸长率的根本原因，使用兰州蔡司 X 射线显微镜（点击查看）进行原位拉伸测试：得益于蔡司两级放大的独特架构，X -射线显微镜可实现原位拉伸试验台中样品的体素分辨率高达1um，可跟踪识别微裂纹的生长发育，观察微裂纹的产生，只需少量微米。

在这种情况下，Al 基体中的层状结构可以通过裂纹偏转防止裂纹扩展。如下图c和f所示：在宏观尺度上，沿45°方向出现一条弯曲的裂纹路径，而不是一条直线，改变了裂纹模式，从而提高了抗裂纹扩展效率。如 e 和 h 所示，靠近主裂纹的小裂纹增加了裂纹的总长度，因此需要更多的能量来扩展裂纹。

▲兰州X射线显微镜下F-Al2O3/Al复合材料原位拉伸试验：应变条件（ab）12%、（cde）13%和（fgh）14%，其中a、c、f为二维切片图像、b、D、e、g 和 h 是应变对应的 3D 损伤的 3D 渲染和放大。

除上述情况外，蔡司兰州扫描电子显微镜还可以配备原位拉伸加热样品台，可以模拟火星探测器着陆和工作的恶劣环境，研究材料的实际使用性能，实时观察其微观形态变化，探索材料失效原理。

蔡司兰州光学显微镜在空间材料领域的应用

蔡司光学显微镜Axio Imager 2（点击查看），光学品质优良，全电动部件，可使用丰富的观察方式（明场、暗场、偏光等）进行金相定量分析。

适用于新型复合材料的质量控制，光学显微镜可以分析材料的晶粒度、孔隙率分析、析出相含量、涂层厚度测量等指标。

兰州蔡司显微镜关联方案在空间材料领域的应用

联想方案一直是泽思君的“杀手锏”之一：“1+1>2”。关联总是可以更好地推进实验并使信息获取更加准确和高效。

例如，在XRM-LaserFIB联合实验中，可以将X射线显微镜（XRM）“大样品高分辨率无损3D成像”的特点与双光束电子显微镜的特点相结合，可以实现亚纳米分辨率的高精度3D重建。完美融合：

首先使用XRM找到样品内部感兴趣的区域，然后使用蔡司专用的相关方案快速准确地定位FIB中的区域，并使用激光双光束（Laser FIB）技术快速准确地处理样品内部的深埋区。执行高分辨率成像或三维重建。可实现样品内从毫米到纳米的跨尺度三维分析。

如下图所示，使用蔡司XRM-FIB组合解决方案对高性能铝合金样品进行了跨尺度三维分析：

首先，XRM对样品进行大尺度无损三维成像，获取样品中微米级晶粒大小、形状、夹杂物分布等整体信息。然后使用XRM-FIB对样品内部感兴趣的区域进行定位和处理，得到该区域纳米级析出相与晶粒的关系，最终得到晶界析出相的准确统计结果和谷物内部。

▲使用蔡司XRM-FIB组合技术对高性能铝合金进行跨尺度3D分析

仰望星空、仰望宇宙的路，注定要经过几代人的漫长旅程。

无数“无名英雄”抛砖引玉，一点一滴，铺就通往头顶未知世界的阶梯。

泽思君有幸成为在这艰难而浪漫的旅程中默默前行的小家伙。

显微镜下的每一次观察，都是蔡司对宇宙深处的深情观察；与并肩作战的客户和合作伙伴的每一次默契合作，都是蔡司对奥秘的探索。

蔡思君想约你一起，透过我的“眼睛”，我能看到所有不容易被发现、不容错过的美丽。