【摘要】：利用穩(wěn)態(tài)下的化學(xué)速率理論并結(jié)合晶界效應(yīng),對納米晶材料的抗輻照能力進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)納米晶材料的抗輻照能力只與體內(nèi)空位自身的擴(kuò)散速率有關(guān),而與吸收偏壓(指空位擴(kuò)散速率與間隙原子擴(kuò)散速率之比)無關(guān).納米晶鐵和鎢都表現(xiàn)出相比多晶優(yōu)良的性能.采用分子動(dòng)力學(xué)模擬晶界對鐵和鎢體內(nèi)間隙原子和空位的吸收能力,研究納米晶材料在非平衡態(tài)下的輻照損傷行為.結(jié)果表明,鐵中晶界對空位具有很好的俘獲能力.對于面向等離子體材料鎢,體內(nèi)中的空位滯留較大,主要是受到了吸收偏壓的影響.在未來聚變裝置中典型的服役環(huán)境下,到達(dá)穩(wěn)態(tài)之前,吸收偏壓的大小對納米晶材料的抗輻照能力起決定作用.
[Abstract]:Based on the chemical rate theory under steady state and the grain boundary effect, the anti-irradiation ability of nanocrystalline materials is studied. It is found that the anti-irradiation ability of nanocrystalline materials is only related to the diffusion rate of vacancies in the body. But it has nothing to do with the absorption bias (the ratio of vacancy diffusion rate to gap atom diffusion rate). Both nanocrystalline iron and tungsten exhibit better properties than polycrystals. The radiation damage behavior of nanocrystalline materials in nonequilibrium state was studied by using molecular dynamics to simulate the absorption of interstitial atoms and vacancies in iron and tungsten. The results show that the grain boundary in iron has a good trapping capacity for vacancies. For plasma-oriented tungsten, the vacancy in the body is large, which is mainly affected by the absorption bias. In the typical service environment of future fusion devices, the magnitude of the absorption bias plays a decisive role in the radiation resistance of nanocrystalline materials before reaching the steady state.
【作者單位】： 安徽大學(xué)物理與材料科學(xué)學(xué)院;中國科學(xué)院固體物理研究所材料物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11534012,11475215,11605231)~~
【分類號】：TB383.1

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本文編號：2229908