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Irradiation damage behavior of the non-equal atomic AlNbMoZrB high-entropy alloy
非等原子AlNbMoZrB高熵合金的辐照损伤行为
研究背景
清洁、安全、经济的核电对于缓解能源危机具有重要意义。核电站使用的结构材料一般要求具有优异的综合性能，如高温力学性能、优异的抗辐射性和抗氧化性。在这种高剂量中子辐照的极端情况下，核材料可能会发生膨胀、相不稳定和硬化。因为位错环、空位和嬗变气体损伤可能会在级联碰撞过程中产生。因此，研究核反应堆中使用的典型结构材料的辐照损伤行为一直是长期的重要课题。
研究方法
在这项工作中，通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）研究了AlNbMoZrB HEAs的相类型、相分布和晶格畸变。AlNbMoZrB 高熵合金(HEA)也在Kr+离子照射下进行了照射，并通过透射电子显微镜（TEM）对包括Kr气泡和位错环在内的照射损伤进行了表征。结果表明，目前的AlNbMoZrB HEA可以表现出高抗辐射性和高强度。相关结果可以为设计具有集成功能和结构特性的其他高性能HEA提供启示。
实验结果解析
图2. （a） 铸态AlNbMoZr和AlNbMoZrB样品的XRD图谱，（b）两个样品在2θ=37°–41°度附近的放大轮廓。（c） 铸态AlNbMoZr和AlNbMoZrB样品的压缩力学曲线。
图4. （a） AlNbMoZrB样品的HAADF-STEM图像，（b）选定点，（c）选定区域，以及（d-i）区域a-F的相应SAED图像。
图7. （a） 图4中辐照AlNbMoZrB样品在[110]区轴下的相应区域D的SAED图像，以及使用靠近b=[110]区轴线的（b）g1-10、（c）g1-12和（D）g002衍射矢量的相应两个光束衍射条件图像。
试验结论
在这项工作中，开发了非等原子AlNb2MoZr0.75B0.05高熵合金（HEA），并在Kr+离子下进行了辐照。表征结果表明，AlNb2MoZr0.75B0.05样品表现出较大的晶格畸变和良好的微观结构稳定性，这有助于提高强度和抗辐射性。对辐照后的AlNb2MoZr0.75B0.05样品的相分析表明，枝晶区保持了BCC结构，而枝晶间区的Zr5Al3型相发生了非晶化，并详细描述了裂变气体Kr在AlNbMoZrB HEA中的行为。此外，在受照射的含B HEA样品中检测到1/2<111>和<100>位错环。相关结果可以为设计具有集成功能和结构特性的其他高性能HEA提供启示。
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2023.12.019
期刊简介
Progress in Natural Science: Materials International(PNSMI)由中国材料研究学会主办，是一本综合类英文SCI学术期刊，刊登材料科学领域的基础研究和应用基础研究方面的高水平、有创造性和重要意义的最新研究成果。
2022年最新影响因子4.8，分区为中科院材料科学二区。入选2019年中国科技期刊卓越行动计划，2022、2023连续两年获评中国最具国际影响力学术期刊。
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