基于电弧熔炼法将可燃毒物硼(B)元素添加到AlNbMoZr基难熔高熵合金(RHEA)中,制备出一种具有中子毒物特性的高强度新型核用RHEA材料。对其进行强度为4 MeV的Kr离子辐照实验,研究了这种材料的Kr离子辐照损伤行为。室温压缩结果表明,AlNbMoZrB合金具有优异的力学性能,其压缩屈服强度可达1180 MPa,压缩强度约为1274 MPa,塑性约为4.8%。对辐照前后这种合金的相结构和显微组织演化的分析结果表明,AlNbMoZrB合金具有典型的枝晶组织,其中枝晶区为无序BCC结构基体相,枝晶间区由FCC结构的Al-Zr相及α-Zr相组成,经Kr离子辐照后α-Zr相发生非晶化转变,还产生了高密度<100>和1/2<111>型位错环。在室温辐照条件下位错环的体积密度约为4.11×1022 m-3,尺寸为12~16 nm;在300℃辐照条件下位错环的体积密度降低到约1.63×1022 m-3,尺寸增大到23~27 nm。
用强度为2 MeV的Si2+离子对C/C-ZrC-SiC复合材料进行室温辐照,使用掠入射X射线衍射、拉曼光谱、透射电子显微分析、扫描电子显微分析和纳米压痕等手段研究了辐照前后C/C-ZrC-SiC复合材料的晶体结构、晶格损伤、微观组织结构、表面形貌及显微力学性能的变化。结果表明:Si2+离子辐照后SiC晶格中产生的应力使晶格膨胀,而ZrC晶格未发生膨胀;辐照后SiC的拉曼峰宽化和偏移在Si-C区域形成新峰,离子辐照诱导ZrC出现的碳空位使其具有拉曼活性,从而出现特征峰;辐照后C/C-ZrC-SiC复合材料的表面形貌没有显著的变化,而ZrC和SiC中碳的原子含量分别提高了37.93%和13.03%;辐照使ZrC中出现大量的间隙缺陷团簇和SiC部分非晶化,且在ZrC与SiC晶粒的交界处出现完全非晶化区域;碳纤维中碳相的ID/IG值与石墨微晶的层面间距增大,热解碳的层状结构被破坏逐渐呈无序化;ZrC、SiC和碳纤维的纳米硬度和弹性模量增大,ZrC的变化最小表明其具有更高的稳定性。
用150 eV高能氦(He)离子在400 K对多晶钨(W)表面的W纳米丝进行间歇式辐照并使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及称重法等手段对其表征,研究了He离子辐照对W纳米丝演变过程的影响。结果表明,高能He离子辐照使W纳米丝极不稳定。随着辐照剂量的增加W纳米丝之间的交联程度逐渐降低。W丝内的He泡在高能He离子溅射的作用下破裂,使W丝塌陷合并,部分溅射出来的W原子沉积在近邻的W纳米丝外壁或W丝根部,最终使W纳米丝演变成顶部细根部粗的锥型结构。
谢才博,韩广东,吕战鹏,上海大学材料科学与工程学院材料研究所,辐照诱导偏析对不锈钢在高温水中耐腐蚀性的影响,9Cr–26Ni–1.5Mo-5Si的氧化膜的形态、化学成分和微观结构与316L SS和9Cr–26Ni–1.5Mo试样有显著差异:1)9Cr–26Ni–1.5Mo-5Si合金的硅的高反应性和硅氧化物在高温水中的高溶解性,导致了外氧化物层的硅损耗和金属/氧化物界面附近的局部硅富集。2)Si在9Cr–26Ni–1.5Mo-5Si中与水的高反应性增强了其他合金元素的氧化作用,即使在高温水中短期浸泡后,也能形成连续的富铁尖晶石外层。硅的预先氧化和含硅氧化物在高温
龚星,博士毕业于比利时鲁汶大学(KU Leuven)和比利时核研究中心(SCK CEN)。现为深圳大学副教授/特聘研究员,博士生导师,深圳市海外高层次人才。目前主要从事铅铋快堆材料的腐蚀和液态金属脆化机理、溶解氧测控技术和防腐蚀新材料等方面的研究,在Progress in Materials Science、Acta Materialia、Corrosion Science、Scripta Materialia等国内外期刊发表学术论文60余篇,主持国家自然科学基金面上、青年、核电央企等多个项目,申请发明专利13项。
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湖南大学材料科学与工程学院,杨腾飞,含铝高熵合金抗辐照损伤性能研究,1.处于稳定态的A10.1CoCrFeNi在250C ~650C,3 MeVAu离子辐照下仍然能保持单相固溶结构,没有相变或是相分解发生;2.A10.1CoCrFeNi呈现出和传统FCC金属合金相似的辐照缺陷随温度的演化,但是缺陷的演化更加缓慢,这可能是由于高熵合金中的惰性原子扩散造成的。3.辐照引起了Ni和Co在缺陷上的偏析。1.处于亚稳态的AloCoCrFeNi在250C ~ 650,3 MeVAu离子辐照下,辐照区域和未辐照区域呈现出相反的析出物行为,这主要是由于辐照引起的互溶和热力学驱动的析出相互竞争造成