CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2019年
锆基非晶合金离子束辐照的结构性能研究
陈怀灿
Subtype硕士
Thesis Advisor周兴泰
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
Degree Discipline核能与核技术工程
Keyword非晶合金 离子辐照 透射电子显微镜(tem) 团簇 纳米晶
Abstract非晶合金又称金属玻璃,是采用现代快速凝固冶金技术合成的一种新型合金。非晶合金在微观结构上的无序性使其具有独特的物理、化学性质,并广泛应用于工业、医药、航空航天等领域。近年来,由于国际发展的趋势及国内能源的需求,大力发展核能成为我国能源结构优化的方向。锆基非晶合金作为一种新型合金,其优异的物理、化学、力学性能使其有可能成为反应堆某结构部件的备选材料。 在反应堆在运行中,其结构材料长期处在中子辐照环境下,对材料的结构和性能造成损伤。材料的抗辐照性能直接决定着反应堆的安全和使用寿命。非晶合金作为一种新型合金,其辐照方面的研究还不系统。利用离子辐照模拟中子辐照研究材料的辐照效应已经得到广泛的认同。因此,本文采用离子束辐照技术研究非晶合金的辐照效应。 本论文以Zr50.7Al12.3Cu28Ni9非晶合金为模型,利用透射电子显微镜、同步热分析仪、纳米压痕等设备研究非晶合金的辐照性能。通过不同辐照能量和离子在不同辐照剂量下非晶合金微观结构的变化来研究其辐照性能。研究表明,7MeVXe离子辐照下,在辐照剂量低于5.945×1015ions/cm2时,非晶合金的微观结构没有明显变化;辐照剂量达到5.945×1015ions/cm2时非晶合金表面有线状纳米晶形成,通过选取电子衍射分析表明晶体相包括Cu10Zr7和少量的(NixCu1-x)10Zr7相,分析表明辐照诱导的原子各向异性扩散是导致线状纳米晶形成的主要原因。 70keV Ar离子的辐照下,样品表面有Cu、Ni富集的团簇出现,随辐照损伤的增加,团簇的数目逐渐增多,分析表明团簇的形成是由Cu-空位聚集体、Ni-空位聚集体与自由体积-空位的聚集导致的;另外,样品的硬度随辐照剂量的变化是先增加后下降,最后在大辐照剂量下又上升,总的来说,低能氩离子的辐照对非晶合金的硬度影响较大;高辐照剂量下(辐照损伤为50dpa),样品结晶区有Cu、Ni缺失的黑斑出现,分析表明黑斑是由原子以集团跃迁的形式扩散导致的。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14754
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2019年
Recommended Citation
GB/T 7714
陈怀灿. 锆基非晶合金离子束辐照的结构性能研究[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2014.
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