Cu基、Zr基和Co基大块金属玻璃的He2+离子辐照损伤研究

被引量 : 0次 | 上传用户:niujicun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属玻璃具有长程无序、短程有序的亚稳态结构特征,具有很高的强度和抗腐蚀性能,同时表现出优良反射能力和抗辐照性能,也许可以作为聚变反应堆中面向等离子体的候选材料。本文选择能量为500keV的He2+离子,辐照剂量为2×1017、5×1017、1×1018和2×1018ions/cm2,辐照不同系列金属玻璃((Cu47Zr45Al8)98.5Y1.5、Zr64Cu17.8Ni10.7Al7.5、 C061.2B26.2Si7.8Ta4.8)并选择目前聚变堆中最有前途的面向等离子体材料金属W作为对比材料。寻找具有优异的耐辐照性能的金属玻璃系列。本文利用SRIM程序模拟离子辐照过程,计算得到He2+离子在Cu基、Zr基、Co基金属玻璃和金属W中的射程分别为1.19μm,1.20μm,1.12μm和0.76μm; DPA(每个点阵原子被击而发生离位的次数)分别为62.9、56.9、45.3和20.8;还计算了声子能损分布和空位分布等数据。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜等设备分析了He2+离子辐照对金属玻璃相结构和微观结构的影响。研究结果表明:不同辐照剂量条件下三种金属玻璃都保持了非晶状态。辐照剂量为2×1018ions/cm2时Cu基和Zr基金属玻璃表面没有出现明显的损伤现象。Cu基金属玻璃在距离表面处约为1.35μm处出现明显的损伤层,Zr基金属玻璃有类似通道的损伤一直延伸到距离表面1.25μm处。TEM分析显示,He2+离子在Zr基金属玻璃的射程末端处聚集了大量氦泡。高分辨TEM照片观察到了氦泡连通合并的过程。而Co金属玻璃表面变粗糙并且出现明显的层离现象。三种金属玻璃的损伤层厚度分别与计算的离子射程相近。在剂量1×1018ions/cm2寸金属W表面就出现粗糙化、起皮、剥离等损伤现象,当剂量增大到2×1018ions/cm2时,起皮、剥落现象变得更为严重,甚至出现多层起皮、剥离。He2+离子束辐照金属玻璃,表面形貌演化呈现出离子轰击造成的的粗糙化过程和输运诱发的平滑化过程相互竞争的结果。He2+离子辐照后Cu基和Zr基金属玻璃的表面均方根粗糙度随剂量的增大出现先增大后减小的现象,Co基金属玻璃的表面均方根粗糙度随剂量增大而增大。在低剂量辐照条件下,Cu基和Co基金属玻璃保持了较好的反射率。本文实验所选的三种金属玻璃在低于其玻璃转化温度时抗He2+离子辐照能力好于金属W,其中Cu基和Zr基金属玻璃的抗He2+离子辅照能力好于Co基金属玻璃。
其他文献
在斗式提升机上装设安全防护装置对设备正常的安全运行是必要的,本文重点介绍了泄爆、跑偏、过载、测速和逆转等几种常用安全防护装置的重要性、结构特点及工作原理。
当今电子时代中,计算机和电子设备快速发展、电子线路高度集中,让我们体会了快速方便处理信息及情报,同时电子线路又存在隔离强度低、容易被雷电引起的诱导雷电涌毁坏的缺点
自主、服务是学会创新发展的方向,学会的自主性、服务性是学会深化改革、创新发展的集中体现。强化学会的自主性和服务性,有它的历史意义和现实意义。该文以湖北省通信学会近
知识是提高企业竞争优势和增强企业创新能力的核心。在知识经济时代,依托高校或科研院所获取知识资源、拓展竞争范围,成为企业实现科技成果市场化最为理想的手段。在国家宏观
社会发展到目前的状态,距离和时间性的要求,使得手机已经成为人们工作生活中必不可少的一项通讯和娱乐工具。面临着种种对移动设备的功能性要求,各移动厂商也逐步的推出了迎
目的探讨路径式早期康复护理在提高脑梗死偏瘫患者生活能力中的应用。方法选取我院2013年2月~2015年2月72例脑梗死偏瘫患者,按照入院挂号奇偶数分成观察组与对照组,每组36例,
通过论述超细纤维的优异性能,说明超细纤维洁净布的优越清洁效果,综述了评价家用超细纤维洁净布清洁效果的几种测试指标。
<正>人教版高中历史教科书中"新文化运动"这部分内容,居于必修三的第五单元——近代中国的思想解放潮流。"新文化运动"和"马克思主义的传播"共同组成一课,本课教学将"新文化
氦气是一种稀有的气体资源,广泛应用在半导体制造、航天、磁悬浮列车、医疗、特殊焊接等领域。氦气主要来源于含氦天然气,因而天然气提氦是提氦领域主要研究对象,然而我国的
我国东南沿海属于丰水地区,水资源总量相对丰富,但因经济发达、大口密度大,大均水资源占有量较低。另外,水环境污染问题较为突出,导致水质型缺水,目前长三角地区的16个城市都