3 MeV金离子辐照Ni_(60)Nb_(40)非晶合金及Hastelloy-N合金的辐照损伤研究

摘要

使用3 MeV金离子对Ni60Nb40非晶合金和Hastelloy-N合金进行剂量为2.3×1015 cm–2和5×1016 cm–2的辐照实验。X射线衍射(XRD)数据表明,Ni60Nb40非晶合金的非晶态在室温辐照下非常稳定,而HastelloyN合金在辐照后有明显的微观应变增加。同时纳米压痕分析表明,Ni60Nb40非晶合金的辐照软化和HastelloyN合金的辐照硬化主要由原子移位损伤造成。使用原子力显微镜(AFM)测量半遮挡的辐照方法制造的肿胀台阶,发现两种材料的辐照肿胀效应相差不大。扫描电子显微镜(SEM)观察发现,室温条件下3 Me V金离子导致Ni60Nb40非晶合金表面发生黏性流动的临界剂量大于2.3×1015 cm–2,而且发生线性流动的临界剂量具有不均匀性,推测是由机械抛光时产生的表面应力造成。由于黏性流动可以有效修补表面缺陷,所以Ni60Nb40非晶合金有希望作为抗腐蚀抗辐照涂层材料。