NbTiZrCr中熵合金薄膜

高剂量辐照仍稳定

一种在氦离子辐照下表现出硬化-软化转变的核包壳涂层候选材料，辐照稳定性优于传统合金。

Yujin, Li · Guanzhi, Wang · Lu, Youping · Zhao, Tianyu · 曹志强 · 李艳辉 · Juan, Du · Zhenjie, Liu · Jiang, Li

Materials Characterization 2026

具体参数

辐照硬化注量范围

{'zh': '5 × 10¹⁶ to 1 × 10¹⁷', 'en': '5 × 10¹⁶ to 1 × 10¹⁷'} ions/cm²

软化注量

{'zh': '2 × 10¹⁷', 'en': '2 × 10¹⁷'} ions/cm²

退火温度

{'zh': '723', 'en': '723'} K

氦泡带形成注量

{'zh': '2 × 10¹⁷', 'en': '2 × 10¹⁷'} ions/cm²

技术优势

高剂量不失效

在2×10^17 ions/cm²的注量下仍保持结构完整，而不是崩塌失效。

硬化后自软化

辐照初期硬化提高强度，高注量下软化缓解脆化风险，避免灾难性断裂。

退火可调缺陷

723 K退火2小时可激活缺陷演变，为修复辐照损伤提供途径。

应用场景

• 核反应堆包壳涂层：用作压水堆燃料包壳涂层，抗氦泡肿胀和辐照硬化
• 航空航天抗辐照部件：用于航天器抗辐照部件，抵御空间高能粒子
• 高熵合金薄膜：作为高熵合金薄膜，利用多主元效应抑制辐照损伤
• 压水堆结构材料：用于压水堆结构材料，提高辐照环境下的尺寸稳定性