研制清洁、安全和高效的核能系统(如超高温反应堆，快反应堆等)是能源领域的热点问题，但是传统核结构材料在新型堆恶劣的高温、强辐照、强腐蚀服役环境中产生辐照硬化、肿胀、氢脆和辐照应力腐蚀[1,2]
由四种及四种以上元素组成的高熵合金(HEAs)，具有独特的多主元效应和优异的力学性能
研究表明，HEAs独特的微观结构使其具有优异的抗辐照性能[3,4]
同时，调控成分和结构可使HEAs满足特定应用场景的性能要求[5,6]
目前，对HEAs的研究主要聚焦于面心立方(FCC)及体心立方(BCC)结构HEAs
与具有良好延展性的FCC型HEAs相比[6]，BCC型HEAs多由Ti、Nb、Hf、Mo、Zr、V、Ta和W等难熔元素组成，结构的影响使其室温塑性较差[9~11]，但是优异的高温力学性能可满足核结构材料的严苛要求[12~15]
在难熔高熵合金(RHEAs)中添加Nb、Mo、Zr等元素，可使其基体形成稳定的BCC结构[16,17]
一些非难熔元素(Al、B、Si和Ni等)的添加，可进一步提高其综合性能[18]
在HEAs中添加Al元素可生成复杂氧化物，使其抗高温氧化能力提高[19~21]
可燃毒物B元素具有高中子吸收截面(750 barns)，将其引入可在时间上补偿初期堆芯过剩反应并在空间上平衡功率分布，为RHEAs作为长循环堆芯燃料包壳或弥散燃料的惰性基体提供了可能
Kang等[22]在Al0.1CrNbVMo RHEA中掺入B，使其力学性能显著提高
评估核应用前景的关键因素，包括对合金辐照损伤行为和机理的研究
本文在AlNbMoZr中添加硼(B)元素制备一种具有可燃毒物特性的新型BCC结构Al5-Nb40-Mo40-Zr15-B0.1 RHEAs(简称AlNbMoZrB)，研究其Kr离子辐照损伤行为
1 实验方法
使用水冷铜坩埚电弧熔炼法(在高纯氩气保护下)制备难熔高熵合金Al5-Nb40-Mo40-Zr15-B0.1(原子分数，简称AlNbMoZrB)铸锭
原料中的Nb、Mo、Al、Zr等金属的纯度高于99.9%(质量分数)，B元素以AlB3的形式添加
熔炼合金铸锭前，先熔炼一遍Ti锭以吸收电弧炉内的残余氧气
合金锭至少翻转熔炼6次，每次熔炼时长不少于5 min，以确保成分均匀
用于测试和分析的所有样品，均使用线切自铸锭的中间部分割取
实验前用400#
声明：
“AlNbMoZrB系难熔高熵合金的Kr离子辐照损伤行为” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：毛建军,富童,潘虎成,滕常青,张伟,谢东升,吴璐
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2025年05月23日 ~ 25日 
