高熵铪酸盐陶瓷

抗辐射非晶化

一种新型高熵烧绿石陶瓷，在高温高剂量离子辐照下保持晶体结构，晶格膨胀极小，适用于核反应堆控制棒等极端环境。

Jingxin, Wu · Zhang, Meng · Zhanqiang, Li · Minzhong, Huang · Huiming, Xiang · 学位研 · Jiang, Zhengming · 赵志钢 · Lianfeng, Wei · Yong, Zheng · 杨帆 · Ran, Guang · 周延春 · 陈恒

Journal of Materials Science and Technology 2023

具体参数

辐照后晶格膨胀
{'zh': '0.22', 'en': '0.22'} %
线性热膨胀系数
{'zh': '10.7', 'en': '10.7'} 10-6 K-1

技术优势

抗非晶化

在120 dpa高剂量辐照后仍保持晶体结构，而传统钛酸盐烧绿石在此剂量下已非晶化。

晶格膨胀小

辐照后晶格膨胀仅0.22%，远低于Gd2Hf2O7的0.62%，表明辐照损伤抵抗力强。

高温下晶粒生长慢

在1200 °C时晶粒生长速率比Gd2Hf2O7更缓慢，高温稳定性更好。

热膨胀系数低

在298–1273 K范围内线性热膨胀系数为10.7 × 10-6 K-1，有利于热循环下的尺寸稳定性。

应用场景