通过添加来增强NbMoTaW耐火高合金的辐射阻力
Li Huang1, Shuo Sun1, Jianrong Xue1
1Northwest Institute for Nonferrous Metal Research, Xi'an, 710016, China.
Heliyon
|December 10, 2024
概括
将 (Re) 添加到---- (NbMoTaW) 耐火高合金 (RHEAs) 中,可以显著提高其对离子辐射的抗性. 这种添加提高了柔性,并通过促进无形区域和较小的粒度来减少辐射诱导的硬化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 核工程 核工程是指核工程.
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 耐火高合金 (RHEAs) 由于其固有的稳定性,对核应用具有前景.
- 了解它们对辐射的反应对于预测材料寿命和性能至关重要.
研究的目的:
- 研究离子 (He2+) 辐射对NbMoTaW和NbMoTaWRe RHEA薄膜的机械和微结构性能的影响.
- 评估 (Re) 在提高这些合金的辐射耐受性方面的作用.
主要方法:
- 准备了Nb25Mo25Ta25W25 (at.%) 和Nb20Mo20Ta20W20Re20 (at.%) 的薄膜RHEAs.
- 样品在室温下受到He2+辐射.
- 分析了机械性质 (产应力,延展性) 和微观结构的演变 (颗粒大小,无形区域,He气泡形成).
主要成果:
- 的添加减少了产量压力,但在作为沉积的NbMoTaWReRHEA薄膜中增强了柔性.
- 在照射后,NbMoTaWRe RHEA薄膜与NbMoTaW RHEA薄膜相比,呈现出较少的颗粒边界脆性.
- 补充促进了晶格扭曲,导致在粒边界形成纳米级无形区域,并在NbMoTaWRe RHEA中形成更小的粒径.
- 在NbMoTaWRe RHEA中,气泡更小,更难以辨认,这表明更好的破坏消除和减少硬化效应.
结论:
- 将Re添加到NbMoTaW RHEA中显著提高了其对He2+辐射的抵抗力.
- 通过促进损害消灭和抑制严重的微观结构降解来增强辐射耐受性,使NbMoTaWRe成为辐射环境中更坚固的材料.


