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　　近日，北京科技大(da)學新(xin)金(jin)屬材料(liao)國(guo)家重點實驗室呂昭平教授團(tuan)隊基于(yu)前(qian)期研(yan)發的共格析(xi)出強化的超高強度鋼，發現新(xin)的抗(kang)輻照(zhao)損傷機制，該(gai)研(yan)究(jiu)對開(kai)發先進(jin)(jin)抗(kang)輻照(zhao)結構(gou)材料(liao)具有重要(yao)意義并成功應用(yong)于(yu)新(xin)型多主元(yuan)合(he)金(jin)體系。國(guo)際著名學術(shu)刊(kan)物Nature Materials于(yu)2022年5月30日以“Superiorradiation tolerance via reversible disordering–ordering transition of coherentsuperlattices”為題報道了這(zhe)一研(yan)究(jiu)進(jin)(jin)展。

　　創(chuang)辦于2002年(nian)9月(yue)的(de)Nature Materials是材料(liao)及其(qi)相關領域(yu)的(de)頂(ding)級學(xue)術(shu)(shu)期刊，在自然科學(xue)尤其(qi)是材料(liao)科學(xue)領域(yu)具有很大的(de)學(xue)術(shu)(shu)影響力。

具有優(you)異的(de)耐輻照性能和力(li)學性能的(de)超高強度(du)鋼(gang)

　　先(xian)進核能被認為是解決人(ren)類未來(lai)(lai)能源需(xu)求(qiu)的(de)終(zhong)極方案，然而(er)目前以(yi)ODS鋼為代表的(de)耐輻照(zhao)金屬結構(gou)材料在高(gao)劑量輻照(zhao)后仍面臨著增強相失(shi)穩(wen)和(he)抗輻照(zhao)性(xing)(xing)能惡(e)化的(de)困境(jing)(jing)。嚴苛的(de)輻照(zhao)服役(yi)環(huan)境(jing)(jing)和(he)高(gao)安全性(xing)(xing)需(xu)求(qiu)，使得開發(fa)具有優異高(gao)溫(wen)強度、高(gao)強韌、抗高(gao)劑量輻照(zhao)性(xing)(xing)能和(he)抗蠕變性(xing)(xing)能的(de)先(xian)進金屬結構(gou)材料成(cheng)為制約未來(lai)(lai)核能發(fa)展的(de)重大挑(tiao)戰之(zhi)一(yi)。

離子輻照下超晶格鋼的顯微(wei)組織演(yan)化

　　針對此問題，北(bei)京科技(ji)大學新(xin)(xin)金屬材料(liao)國家(jia)重點實驗室呂昭平(ping)教授團隊(dui)與北(bei)京大學付恩剛教授團隊(dui)合作發(fa)(fa)(fa)現，在(zai)(zai)前期自主研(yan)(yan)發(fa)(fa)(fa)納米共格(ge)析(xi)出(chu)馬氏體(ti)時效超(chao)高(gao)(gao)(gao)(gao)強(qiang)度鋼中(zhong)，其小尺(chi)寸超(chao)高(gao)(gao)(gao)(gao)密(mi)度共格(ge)有序析(xi)出(chu)相(xiang)極(ji)易被輻(fu)(fu)照(zhao)溶(rong)解，但(dan)在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫（400-600 °C）輻(fu)(fu)照(zhao)下因其極(ji)低(di)的(de)(de)相(xiang)變勢壘和(he)短(duan)程溶(rong)質(zhi)重排主導的(de)(de)動力學行為而發(fa)(fa)(fa)生(sheng)原位動態有序-無序轉變。這(zhe)種(zhong)局(ju)域(yu)相(xiang)變在(zai)(zai)限制(zhi)(zhi)溶(rong)質(zhi)和(he)點缺(que)陷長程擴散的(de)(de)同(tong)時，通過增強(qiang)溶(rong)質(zhi)和(he)缺(que)陷的(de)(de)局(ju)域(yu)重組，持續(xu)湮滅輻(fu)(fu)照(zhao)缺(que)陷并穩定高(gao)(gao)(gao)(gao)密(mi)度析(xi)出(chu)相(xiang)，使得(de)該新(xin)(xin)型(xing)超(chao)高(gao)(gao)(gao)(gao)強(qiang)度鋼在(zai)(zai)超(chao)高(gao)(gao)(gao)(gao)劑量(liang)離(li)子輻(fu)(fu)照(zhao)（>2000 dpa）后(hou)無空洞腫脹(zhang)和(he)輻(fu)(fu)照(zhao)硬化發(fa)(fa)(fa)生(sheng)，從而表現出(chu)極(ji)為優異的(de)(de)耐輻(fu)(fu)照(zhao)性(xing)能(neng)和(he)力學性(xing)能(neng)，這(zhe)一新(xin)(xin)的(de)(de)抗(kang)輻(fu)(fu)照(zhao)機制(zhi)(zhi)不同(tong)與以往(wang)借(jie)助錯(cuo)配(pei)界面吸收缺(que)陷所導致的(de)(de)低(di)穩定性(xing)，使得(de)材料(liao)的(de)(de)抗(kang)輻(fu)(fu)照(zhao)性(xing)能(neng)幾乎(hu)不受(shou)輻(fu)(fu)照(zhao)劑量(liang)影響(xiang)，為研(yan)(yan)發(fa)(fa)(fa)耐強(qiang)輻(fu)(fu)照(zhao)、高(gao)(gao)(gao)(gao)強(qiang)韌結構材料(liao)提(ti)供(gong)了新(xin)(xin)的(de)(de)思(si)路(lu)。

　　論文的共同通訊作(zuo)者為(wei)北(bei)京(jing)(jing)科技(ji)大學(xue)(xue)呂(lv)昭(zhao)平教(jiao)授和北(bei)京(jing)(jing)大學(xue)(xue)付恩鋼教(jiao)授，第(di)一(yi)作(zuo)者為(wei)北(bei)京(jing)(jing)大學(xue)(xue)杜(du)進隆博(bo)士、北(bei)京(jing)(jing)科技(ji)大學(xue)(xue)蔣雖合研(yan)究(jiu)員和曹培培博(bo)士研(yan)究(jiu)生，北(bei)京(jing)(jing)科技(ji)大學(xue)(xue)吳淵(yuan)研(yan)究(jiu)員為(wei)共同作(zuo)者。該研(yan)究(jiu)得到國家自然科學(xue)(xue)基金委員會的持續資助。