Fysik af tung ion fremkaldte skader i nanotvinde metaller afsløret

En gruppe forskere i Institut for Maskinteknik og Institut for Materialevidenskab og Teknik ved Texas A&M University ledet af Dr. in situ stråling.

Designet af næste generations atomreaktorer kræver materialer med overlegen strålingstolerance. Under de ekstreme strålingsforhold, et stort antal defekter og deres klynger genereres og resulterer følgelig i mekanisk ustabilitet af bestrålede metalliske materialer. Mens jeg studerede strålingsskader i nanotwinned Ag ved in-situ bestrålingsteknik på IVEM-anlægget på Argonne National Laboratory, Zhangs elever, Jin Li og Kaiyuan Yu opdagede to interessante fænomener.

Først, de identificerede togrænsede ramte zoner, hvor tidsakkumulativ defektdensitet og defektdiffusivitet er væsentligt forskellige fra dem i tvillingens indre. Derudover in situ undersøgelser afslørede også fremragende modstandsdygtighed over to grænser som reaktion på stråling:tvillingegrænser fortsætter med at ændre deres geometri for at lette indfangningen, transport og fjernelse af defektklynger. Desuden kan to grænser komme sig igen ved at absorbere modsat type defekter.

"Uden at udføre tidsakkumulerede undersøgelser, vi ville have savnet eksistensen af ​​to grænse berørte zoner ", sagde Li.

"Denne undersøgelse giver yderligere støtte til implementering af to grænser som effektive defektvaske til design af strålingstolerante nanostrukturerede metalliske materialer", tilføjede Yu, der nu er adjunkt i Kina.

Papiret, "In situ Study of Defect Migration Kinetics and Self-Healing of Twin Boundaries in Heavy Ion Irradiated Nanotwinned Metals" blev offentliggjort i april 2015-udgaven i Nano bogstaver .