中国科学院核用材料与安全评价重点实验室
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高熵合金的辐照行为研究获新进展
2021-04-23  |          【 】【打印】【关闭

  高熵合金由于其独特的结构和优异的性能,近年来备受科研界关注。相关研究表明高熵合金具有良好的抗辐照性能和耐腐蚀性能,使其成为具有应用前景的核燃料包壳材料,以应对条件更为苛刻的新堆型。近期重点实验室对两种自行设计的体心立方结构高熵合金(Mo0.5NbTiVCr0.25Mo0.5NbTiV0.5Zr0.25)的氦离子辐照行为进行了研究。发现两种高熵合金在高剂量辐照(5 × 1017 ions/cm2,约10.5 dpa)后,硬度分别仅增加了19.23%19.18%,硬化程度显著小于大多数传统金属。对辐照态高熵合金的微观结构进行了观察,发现了氦泡(1-3nm)和位错环(4-6nm)的存在,但这些微观缺陷的尺寸明显比传统金属材料的缺陷更小,显示出更好的抗辐照性能。同时,更高剂量辐照只是产生了更多的位错环,却没有造成位错环的聚拢,这与高熵合金的缓慢扩散效应有关。在所有的辐照实验样品中均未发现空洞和辐照诱导偏析的现象。上述结果表明这两种高熵合金具有优异的抗辐照性能。相关研究结果已发表:Irradiation behaviors of two novel single-phase bcc-structure high-entropy alloys for accident-tolerant fuel claddingJournal of Materials Science & Technology842021230-238 

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