【摘 要】
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Ti3SiC2MAX相材料是一种耐高温、抗氧化和腐蚀以及导热、塑性好的新型金属陶瓷材料。我们已初步研究了它作为反应堆结构材料的抗辐照特性及其应用可能性。分别采用2 MeV髙剂
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Ti3SiC2MAX相材料是一种耐高温、抗氧化和腐蚀以及导热、塑性好的新型金属陶瓷材料。我们已初步研究了它作为反应堆结构材料的抗辐照特性及其应用可能性。分别采用2 MeV髙剂量的碘离子以及三种自离子(Ti、Si和C)对Ti3SiC2材料进行了辐照损伤研究。实验结果表明,在上述不同离子辐照下,MAX材料都会在室温高剂量损伤下有部分分解产生TiC纳米晶相(图1为Si离子的辐照)。然而,即使在20dpa辐照剂量下,未分解的晶体尽管呈现出较严重的无序度,但仍为晶体(远高于现有的候选结构材料SiC,此室温下非晶化辐照剂量为0.5 dpa)。辐照后退火实验表明,在500°C时,损伤消失的MAX相衍射峰明显恢复,但TiC纳米晶相峰也进一步增长。这也进一步确认分解相TiC纳米相的存在。造成MAX相的无序度以及Ti3SiC2材料分解的原因与辐照离子种类、能量、辐照剂量、剂量率(dpa/s)以及辐照温度等因素相关。图1700 keV Si离子、20 dpa辐照剂量下射角的同步辐射XRD衍射图。图2 15dpa I离子辐照损伤后的退火实验不同掠入
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