此項發明論文的作者、北卡羅來納州立大學機械和航空航天工程系的教授Afsaneh Rabiei表示，合金709具有極高的強度，并且在長時間在高溫環境下工作時能夠抵抗損壞，這使其成為可用于下一代核電站的潛在材料。

　　但是，合金709是一種全新材料，其在高溫和高壓下的性能人們還尚未全面了解。要想使用這種合金，美國能源部需要更好地了解其熱機械性能和結構特性，以確定其在核反應堆中的可行性。

　　為了解決美國能源部的問題，Rabiei找到了一種全新的解決方案。她與三家公司——日立、牛津儀器和Kammrath&Weiss GmbH ——開展合作，開發了一種新技術，使她實驗室具有對材料試樣施加極高的熱量和載荷的情況下能夠實時使用掃描電子顯微鏡(SEM)的能力。

　　“這意味著我們可以在熱機械測試過程中觀察到材料的裂紋擴展、損傷成核和微觀結構變化，這些變化與所有主體材料有關——不僅僅是合金709。”Rabiei表示，“這種顯微鏡可以幫助我們了解材料在從室溫到1000攝氏度，以及從0到2千兆帕的應力等各類條件下失效的位置和原因。”

　　Rabiei的團隊與英國伯明翰大學合作，評估合金709在高溫和高載荷條件下的機械和微觀結構特性。

　　研究人員將厚度為1毫米的合金709樣品放置在高達950攝氏度的溫度下，直到材料“失效”，這意味著材料主體結構已經損毀。

　　“合金709的性能優于316不銹鋼，而316不銹鋼是目前在核反應堆中主要使用的。”Rabiei表示，“研究表明，合金709的強度在所有溫度下均高于316不銹鋼，這意味著合金709在失效前，可比316不銹鋼承受更大的壓力。例如，合金709可以在950℃的服役環境下承受盡可能多的載荷，而316不銹鋼只能在538℃的條件下實現相同的效果。

　　Rabiei表示，最新的顯微鏡技術可以使人們能夠在整個溫度和壓力變化過程中，監測材料的孔洞成核和裂紋擴展以及微觀結構的所有變化。

　　這是一項很有前景的發現，但目前仍有很多工作需要完成。Rabiei表示，該工作的下一步是研究合金709在高溫環境下，施加周期性載荷或重復應力時如何發揮作用。”

　　相關論文“不同溫度下合金709的拉伸性能研究”目前已發表在“材料科學與工程”雜志中。該論文的第一作者是前北卡羅來納州立大學研究生Swathi Upadhayay。該論文由伯明翰大學的Hangyue Li和Paul Bowen共同撰寫。這項工作得到了能源部的資助，編號為2015-1877/DE-NE0008451，英國研究與創新獎項號為EP/N016351/1。