《ZrO2納米晶的離子輻照效應研究》是依託北京科技大學，由常永勤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：ZrO2納米晶的離子輻照效應研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：常永勤
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前用於核燃料的UO2、PuO2等具有放射性，立方相ZrO2與UO2、PuO2同構，但無放射性，且具有優良的抗輻照性能，這使得它成為研究核反應堆極端輻照環境中氧化物輻照行為的理想材料。納米晶中高的晶界密度可吸收輻照缺陷，這將在核能領域發揮明顯的優勢。但目前關於ZrO2納米晶輻照效應的報導非常有限。本項目擬通過調整離子輻照參數，如離子輻照劑量、離子能量、輻照溫度等，研究不同條件下的離子輻照對ZrO2納米晶的影響，分析輻照過程中晶粒尺度變化的原因、輻照損傷的程度、離子輻照後立方相ZrO2是否發生相轉變及其穩定存在的機制。研究清楚納米晶中高濃度晶界與離子輻照引入缺陷的相互作用，尋找到提高ZrO2納米晶抗輻照性能的途徑。此外，還將深入分析SRIM預測結果與實測結果出現偏差的原因並提出合理的修正方案。本項目的研究將不僅豐富納米晶離子輻照效應的理論內容，也為納米晶材料在核能領域的套用提供新的思路。
結題摘要
納米晶中高的晶界密度可吸收輻照缺陷，這將在核能領域發揮明顯的優勢。但目前關於ZrO2納米晶輻照效應的報導非常有限。本課題按照計畫順利地完成了任務。研究了不同離子輻照條件對ZrO2納米晶薄膜的影響，探討了輻照過程中晶粒尺寸發生變化的原因、輻照損傷的程度、輻照誘導相變以及亞穩相穩定存在的機制等。研究清楚了納米晶中高濃度晶界與輻照誘導缺陷的相互作用機理，並尋找到提高ZrO2納米晶抗輻照的途徑。分析了SRIM預測結果與實際結果出現偏差的原因並給出了合理的解釋方案。本課題的研究大大豐富了納米晶材料輻照效應的理論內容，也為核能領域用材料的設計提供了新的思路。 在研究ZrO2納米晶薄膜輻照效應的同時，開展了相同結構的CeO2納米晶薄膜的輻照效應研究。此外，還開展了中國低活化馬氏體鋼（CLAM）納米晶的製備及輻照效應研究，並取得了一系列進展，為以後深入理解納米晶的輻照效應奠定了很好的理論基礎和實驗支持。
