制造高性能涡轮机的材料不单需要抵御强大的机械载荷，还需要在高温下保持化学和机械性能。因此，涡轮机制造商在几十年前就开始采用了特殊的镍基高温合金。
现在，来自亥姆霍兹联合会材料及能源研究所的一项新研究展示了镍基高温合金中的新相如何形成并转化的细节，为提升高温合金性能提供了线索。他们的研究内容是高温合金的相分离现象：镍基合金的微观结构在控制老化或者热处理过程中会发生改变，其经典两相结构中会析出一个新相。这种现象虽然早在50年前就已发现，但一直以来既没有准确观察，也没有真正理解过。
这是科研工作者第一次观测到高温合金热处理过程中分层微观结构的具体细节。上图是使用原子探针测试得到的3维重构图：基体（紫色）在立体沉淀物（绿色）的周围，只有少量的纳米尺度上的片状物分布在沉淀物中。
通过对合金进行热处理以模拟不同时期的老化过程，他们第一次在原子层面上准确观测到老化过程中的高温合金其微观结构改变过程。通常的两相微观结构由立方Y沉淀相根植于Y基体中。在热处理过程中，球型Y粒子最初从Y沉淀相中形成，然后联合成片状最终分离。这类合金的热-机械性能主要依赖于Y/Y'的微观结构的稳定性。
为了确定不同相的原子组成，主要研究形成过程以及生成目前知之甚少的Y粒子，亥姆霍兹联合会科研工作者使用原子探针技术对一个老化的样品进行了分析。他们成功的一层接一层重建了样品的原子结构，并确认了所有相的成份，最终得以解释Y粒子的化学变化。
直至目前的理论认为，在老化过程中Y的沉淀物分离将改良微观结构，有利于合金在热-机械过程中保持稳定性。但他们发现这一理论这并不准确：微观结构的确发生了改变，但并不是由于分离而改善。
研究人员认为，优秀的机械性能与球型或片状Y粒子的出现有关，而非不是Y的沉淀物分离。如果想要提高微观结构的稳定性进而提高合金的热机械性能，就需要避免Y的沉淀相被Y粒子分离，而要通过合适的热处理及成份控制使其保持完好。
