非均匀形核对辐照诱导钨内微结构演化行为影响的团簇动力学模拟

TL627; 金属钨(W)及其合金作为未来聚变堆最具应用前景的面向等离子体结构材料(PFMs),其服役性能直接影响聚变堆长期服役的安全性,辐照诱导W及其合金内微结构演化导致的辐照脆化现象始终是限制其工程应用的关键因素.本文基于分子动力学计算结果,进一步完善了辐照诱导材料微结构演化行为的团簇动力学模型,采用更加完备的物理模型描述材料内辐照缺陷的产生行为,并进一步探讨了W基体内辐照缺陷产生过程对微结构演化行为的影响.模拟结果表明,高能初始离位原子(PKA)诱发级联碰撞直接产生的缺陷团簇是W内位错环、空洞演化中最重要的形核机制;非均匀形核所产生的间隙团簇的扩散行为对位错环的长大行为有重要影响,会导致...

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Published in原子能科学技术 Vol. 55; no. 7; pp. 1241 - 1252
Main Authors 吴石, 刘丽霞, 邓辉球, 贺新福, 王东杰, 曹金利, 杨文
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国原子能科学研究院 反应堆工程技术研究所,北京 102413%湖南大学,湖南 长沙 410082 20.07.2021
Subjects
钨
团簇动力学
辐照损伤
微结构演化
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ISSN1000-6931
DOI10.7538/yzk.2021.youxian.0085

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Summary:TL627; 金属钨(W)及其合金作为未来聚变堆最具应用前景的面向等离子体结构材料(PFMs),其服役性能直接影响聚变堆长期服役的安全性,辐照诱导W及其合金内微结构演化导致的辐照脆化现象始终是限制其工程应用的关键因素.本文基于分子动力学计算结果,进一步完善了辐照诱导材料微结构演化行为的团簇动力学模型,采用更加完备的物理模型描述材料内辐照缺陷的产生行为,并进一步探讨了W基体内辐照缺陷产生过程对微结构演化行为的影响.模拟结果表明,高能初始离位原子(PKA)诱发级联碰撞直接产生的缺陷团簇是W内位错环、空洞演化中最重要的形核机制;非均匀形核所产生的间隙团簇的扩散行为对位错环的长大行为有重要影响,会导致位错环尺寸分布中出现亚尖峰与台阶状形貌.
ISSN:1000-6931
DOI:10.7538/yzk.2021.youxian.0085