Cu-Ta 中非晶界面相与晶界构型增强的辐照损伤容限
材料科学
2023-11-21 v2
摘要
非晶界面构型尤其耐辐照损伤，且主要在具有良好玻璃形成能力的合金中被研究，然而近期报道表明，即使在如 Cu-Ta 这类不互溶合金中，这些特征也可在辐照下形成。本研究采用原子尺度模拟，探究了 Cu-Ta 合金中非晶界面相与晶界因初级撞出原子碰撞而产生和湮灭损伤的机制。非晶构型，尤其是分隔 Cu 与 Ta 晶粒的非晶界面相，比其有序对应物产生更少的残余缺陷损伤。源于该合金的纳米级化学偏析，与 Cu-Zr 这类良好玻璃形成体相比，非晶构型表现出高度异质的原子过剩体积分布。构型厚度这一可调结构描述符在抗损伤中起着关键作用。较厚的界面膜更具损伤容限，因为它们在碰撞级联过程中因本征位移阈能差异而改变缺陷产生率。总体而言，本工作结果凸显了界面工程在提升辐照易发环境中材料性能方面的重要性，以及非晶构型作为尤其耐辐照损伤微观结构特征的前景。
引用
@article{arxiv.2309.13474,
title = {Enhanced radiation damage tolerance of amorphous interphase and grain boundary complexions in Cu-Ta},
author = {Doruk Aksoy and Penghui Cao and Jason R. Trelewicz and Janelle P. Wharry and Timothy J. Rupert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13474},
year = {2023}
}