纳米结构核材料抗辐照性能研究

摘要

核能作为一种清洁、高效能源对缓解能源危机和温室气体排放带来的严重环境与社会问题发挥了重要的作用.先进核能系统对核材料在强辐照、强腐蚀、高温、高压等极端环境下服役的性能提出了更高的要求.提高材料抗辐照稳定性的重要途径是如何使材料的微结构本身具有能消除缺陷的自修复能力.因此,研发基于缺陷调控的具有优良自修复能力新型抗辐照材料是当前核材料科学家的重要任务.本文将介绍氮化物纳米多层膜的抗辐照性能.用能量为190keV,剂量范围为1×1016ions/cm2到5×1016)ioris/cm2的Ar+辐照周期为3,5,7,9nm的CrN/AlTiN多层膜.研究发现周期为3nm的CrN/AlTiN在Ar+辐照的剂量为5×1016ions/cm2时出现非晶化,而其他周期的多层膜在Ar+辐照的剂量为3×1016ions/cm2时非晶化.因此,小周期结构多层膜具有更佳的抗辐照性能.