无镍FeCrAl基合金

辐照肿胀仅0.3%

辐照激活BCC-L21无序-有序转变，在基体中析出超细L21-Fe3Al纳米颗粒，大量相干界面高效捕获缺陷、抑制氦泡，赋予合金极低辐照肿胀。

牛奔 · 李震 · Li, Jinlin · 王清 · Wang, Zhenhua · Ge, Sen · 王同敏 · Ruiqian, Zhang · Liaw, Peter K. · Junhua, Luan · Zeng-Bao, Jiao

Acta Materialia 2026

具体参数

辐照肿胀率

{'zh': '0.3', 'en': '0.3'} %

辐照肿胀率

{'zh': '0.1–0.2', 'en': '0.1–0.2'} %

L21-Fe3Al纳米颗粒尺寸

{'zh': '4', 'en': '4'} nm

技术优势

极低肿胀

辐照后析出高密度L21-Fe3Al纳米颗粒，其与基体的相干界面有效捕获缺陷、加速空位-间隙复合，使肿胀率低至0.1–0.3%。

自稳定析出

L21纳米颗粒在673–748 K中间温度下保持稳定，无需额外热处理或合金化，辐照本身即可维持强化相。

界面捕获缺陷

BCC-L21相界具有较大晶格错配，形成高密度缺陷阱，有效抑制氦泡形成，提高抗辐照性能。

应用场景

• 核反应堆结构材料：用于燃料包壳和堆内构件，显著降低辐照肿胀和氦脆风险。
• 抗辐照结构合金：作为新一代抗辐照合金，可在高剂量辐照下保持结构完整性。
• 核用先进金属：提供无需复杂工艺的高性能核用金属，降低制造门槛。