金屬玻璃fe80si7.43b12.57和ni62ta38抗h輻照損傷的研究

1、碩士學(xué)位論文金屬玻璃F e ≯i 7 ．躬B 1 2 ．5 7 和N i 6 2 T a 3 8 抗H +輻照損傷的研究R e s i s t a n c e t oH + i n d u c e d i r r a d i a t i o nd a m a g e i nm e t a l l i c g l a s sF e s o S i 7 ．4 3 8 1 2 ．5 7a n d N i 6 2 T a 3 s作者姓名： 毖紅

2、蠱 一學(xué)科、 專業(yè)： 笠查王簽塑堡學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：2 1 2 0 2 0 1 4桓顯菱麴握完成日期： 至Q ! 量Q 墨大連理工大學(xué)D a l i a n U n i v e r s i t yo f T e c h n o l o g y大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘 要金屬玻璃由于固有的無序結(jié)構(gòu)，化學(xué)、物理、機(jī)械等性能均各向同性，被認(rèn)為是能夠抵抗離子輻照引起的損傷的，有可能成為核聚變輻照環(huán)境或航空航天輻照環(huán)境中的耐輻照候選材料。本文選

3、擇兩個(gè)能量的H + 進(jìn)行輻照，其中2 5 0 k e V 的劑量為1 x 1 0 1 7 、2 ×1 0 1 75 x 1 0 1 7 和1 ×1 0 1 8i o n 毗m 2 ，4 0k e V 的劑量為l x l 0 1 8 和3 x 1 0 1 8 i o n s ／c m 2 。選擇不同能量、不同劑量的H + 對(duì)金屬玻璃F e 8 0 s h 3 8 1 2 1 5 7 和N i 6 2 T a 3 8 與

4、目前最有前途的面向等離子體候選材料金屬W 進(jìn)行輻照。通過比較金屬玻璃與金屬w 輻照前后結(jié)構(gòu)與性能的變化，研究金屬玻璃的耐} I + 輻照損傷行為。S R I M 計(jì)算得到2 5 0 k e V 的H 十入射到F e 8 0 s h 3 8 1 2 ．5 7 中的射程為1 ．2 2 p m ，劑量l ×1 0 邛i o n s ／c m 2 下的d p a 峰值為4 ．8 7 。F e 8 0 S i 7 ．4 3 8 1 2

5、挪在不同劑量的H + 輻照后均主要保持非晶態(tài)，表面形貌沒有明顯的輻照損傷跡象。截面T E M 分析證明輻照后距表面不同區(qū)域均為非晶態(tài)，成分沿深度方向上的分布沒有明顯變化。4 0k c V 的H + 入射到F e s o S i T ．4 3 8 1 2 5 7 中的射程為O ．2 4l a m ，劑量1 x 1 0 1 8 i o n s ／c m 2 下的d p a 峰值為6 ．2 2 。輻照后F e s o S i 7 ．4 3 8

6、 1 2 娜被晶化，主要晶化相為0 【．F e ，伴有少量F e 2 B 、F e 3 B 以及亞穩(wěn)態(tài)l B - M n 型相。晶化層觀察到氫泡以及氫泡聯(lián)通長大的現(xiàn)象，元素F e 含量在晶化層范圍內(nèi)略有降低。不同能量下，F(xiàn) e 8 0 S h 3 8 1 2 ．5 7 輻照后磁滯回線稍有變化，但仍具有較好的軟磁性能，輻照后表面均方根粗糙度均增大。4 0 k e Y 的H + 入射到N i 6 2 T a 3 8 中的射程為0 ．2 1

7、岬，劑量1 x 1 0 博i o n s ／c m 2 下的d p a 峰值為4 ．4 9 。金屬玻璃N i 6 2 T a 3 8 在H + 輻照后被晶化，表面觀察到少量i x - N i T a 和N i 3 T a 。N i 6 2 T a 3 8 輻照后表面的均方根粗糙度略有增大，表面形貌沒有出現(xiàn)較明顯的輻照損傷跡象。能量為2 5 0k e V 和4 0 k e V 時(shí)，H + 在金屬W 中的射程分別為0 ．9 3 岬和O ．1

8、 5 岬，劑量1 x 1 0 1 8i o n s ／c m 2 下的d p a 峰值分別為1 ．7 4 和2 ．8 0 。金屬w 在H + 輻照后表面均方根粗糙度隨著劑量的增大而增大，并出現(xiàn)了不同程度的起泡損傷現(xiàn)象。2 5 0k e V 時(shí)起泡損傷的泡蓋厚度約為H + 在金屬W 中的離子射程，4 0 k e V 時(shí)出現(xiàn)了泡蓋與表面斷裂的現(xiàn)象。金屬玻璃F e s o S i 7 ．4 3 8 1 2 - 5 7 與N i 6 2 T a

9、 3 8 的輻照后出現(xiàn)了不同程度的晶化現(xiàn)象，但整體沒有出現(xiàn)起泡、層離等輻照損傷跡象。盡管金屬玻璃F e 8 0 S i 7 4 3 8 1 2 ．5 7 與N i 6 2 T a 3 8 的d p a 峰值大于金屬w ，但實(shí)驗(yàn)中金屬w 出現(xiàn)了更加嚴(yán)重的輻照損傷。可見金屬玻璃的無序結(jié)構(gòu)能夠容納更多H + 和輻照引起的位移損傷。金屬玻璃F e 8 0 S i 7 ．4 3 8 1 2 ．5 7 和N i 6 2 T a 3 s 的耐礦輻照性