多离子束辐照诱发二元合金元素分凝效应及抑制作用研究

项目名称： 多离子束辐照诱发二元合金元素分凝效应及抑制作用研究

项目编号： No.11205135

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学II

项目作者： 法涛

作者单位： 中国工程物理研究院

项目金额： 24万元

中文摘要： 工作在如反应堆等载能粒子辐照环境中的材料，其辐照诱发分凝效应（RIS）会使材料中元素成分发生再分布，在局部形成沉积或偏析，导致材料的力学性能、相稳定性发生变化，加速材料的老化和失效，对反应堆等装置的运行寿命和安全性的影响至关重要。本课题利用在离子束材料改性与离子束分析方面的前期研究经验，拟使用小型离子加速器构建多种离子辐照条件模拟反应堆中复杂的温度-辐照场，对几种具有典型结构和组分、并且具有重要应用价值的二元合金材料在该辐照场中的RIS效应进行研究。通过比较不同辐照方式、辐照剂量、辐照温度等因素对材料组织成分、力学性能的影响，研究RIS效应对二元合金材料的辐照损伤机理，尤其关注特定辐照条件对RIS效应的抑制作用，在此基础上进一步探索如何评估真实反应堆辐照环境对材料的RIS致辐照损伤，以及如何抑制RIS效应提高反应堆结构材料的抗辐照性能。

中文关键词： 表面偏析；离子辐照；空位；AuCu3；

英文摘要： Materials working at extreme radiation environment by energetic particles often suffers from radiation-induced segregation (RIS) effect due to local component sink or segregation, which changes mechanical property and phase stability of material, accelerating aging and leading failure. This is a critical factor of lifetime and security for reactors. In present research plan, based on our previous research experience on ion beam material modification and ion beam analysis, we will use tandam accelerator to construct multiple ion beam irradiation patterns to simulate a complex temperature-radiation field in real reactors, then research the RIS effect of several typical binary alloys both on structure and component which also have important applications. By summarizing influence of different radiation type, dose and temperature on component, structure and mechanical property of material, we will research the radiation damage machanism of RIS effect on alloys, especially pay close attention to the suppression of RIS by specific radiation manner. Following, we will explore how to evaluate the RIS damage of material in real reactor environment and how to improve the anti-irradiation property of reactor structural materials by RIS suppression.

英文关键词： surface segregation；ion irradiation；vacancy；AuCu3；