创办于(yu)2002年(nian)9月(yue)的Nature Materials是(shi)材料(liao)及其相(xiang)关领(ling)域的(de)顶(ding)级学(xue)术(shu)期刊(kan)，在(zai)自(zi)然(ran)科(ke)学(xue)尤其(qi)是(shi)材料科学(xue)领(ling)域具有很(hen)大(da)的学术影响(xiang)力。

图1. 具(ju)有(you)优(you)异(yi)的(de)耐辐照(zhao)性能(neng)和(he)力(li)学(xue)性能(neng)的(de)超(chao)高强(qiang)度(du)钢

  先进核能被认为(wei)是(shi)解决(jue)人类(lei)未来(lai)能(neng)源(yuan)需(xu)求(qiu)的(de)终(zhong)极方(fang)案，然而目(mu)前(qian)以(yi)ODS钢(gang)为(wei)代(dai)表(biao)的(de)耐(nai)辐照金(jin)属(shu)结(jie)构(gou)材(cai)料(liao)在高(gao)剂(ji)量辐(fu)照后仍面临着(zhe)增强相(xiang)失(shi)稳和抗(kang)辐照(zhao)性能(neng)恶化的困境(jing)。严苛的(de)辐照(zhao)服役环(huan)境和高(gao)安全性(xing)需(xu)求(qiu)，使得(de)开发(fa)具有优(you)异高温(wen)强度、高强韧、抗(kang)高(gao)剂(ji)量(liang)辐照性能和(he)抗蠕变性能(neng)的先进(jin)金属(shu)结(jie)构(gou)材料(liao)成(cheng)为(wei)制约(yue)未来核能发(fa)展的(de)重大挑(tiao)战之(zhi)一(yi)。

图(tu)2. 离子辐(fu)照(zhao)下超晶(jing)格(ge)钢(gang)的(de)显(xian)微(wei)组(zu)织演(yan)化

针对(dui)此(ci)问(wen)题，北京科(ke)技(ji)大(da)学新金(jin)属材(cai)料国(guo)家重点(dian)实验(yan)室(shi)吕(lv)昭(zhao)平(ping)教(jiao)授团队与(yu)北京大(da)学付(fu)恩(en)刚教(jiao)授团(tuan)队(dui)合(he)作(zuo)发现(xian)，在(zai)前期(qi)自主研发纳(na)米共(gong)格析出马(ma)氏(shi)体(ti)时(shi)效(xiao)超(chao)高强(qiang)度(du)钢中，其小尺(chi)寸超(chao)高(gao)密度共格有(you)序(xu)析(xi)出(chu)相(xiang)极(ji)易被(bei)辐(fu)照(zhao)溶解(jie)，但在高温(wen)（400-600 °C）辐(fu)照(zhao)下因其极低的相(xiang)变势(shi)垒(lei)和(he)短(duan)程(cheng)溶质重排(pai)主导(dao)的(de)动(dong)力(li)学(xue)行(xing)为而发生(sheng)原位动态(tai)有序-无序(xu)转变。这种(zhong)局域(yu)相变在限制(zhi)溶质和(he)点缺(que)陷(xian)长程扩散(san)的同时(shi)，通(tong)过(guo)增强溶质和缺陷(xian)的(de)局域重(zhong)组，持续湮灭(mie)辐(fu)照缺(que)陷(xian)并稳(wen)定(ding)高(gao)密(mi)度(du)析(xi)出相，使(shi)得该(gai)新型超高强(qiang)度钢在(zai)超高剂(ji)量离(li)子辐照（>2000 dpa）后(hou)无空洞肿胀(zhang)和(he)辐照(zhao)硬(ying)化发生，从而(er)表(biao)现出(chu)极(ji)为优(you)异(yi)的(de)耐(nai)辐照(zhao)性能(neng)和(he)力学性(xing)能(neng)，这(zhe)一(yi)新的(de)抗(kang)辐照(zhao)机(ji)制(zhi)不同与(yu)以往借(jie)助(zhu)错(cuo)配界面吸收(shou)缺陷(xian)所导(dao)致的低稳定性，使得材料的抗(kang)辐照(zhao)性能(neng)几乎不(bu)受辐照剂量影(ying)响(xiang)，为(wei)研发(fa)耐(nai)强(qiang)辐(fu)照(zhao)、高强韧结(jie)构(gou)材料(liao)提(ti)供了(le)新的思(si)路。

  论文的共(gong)同通(tong)讯作(zuo)者为(wei)北京(jing)科(ke)技(ji)大(da)学(xue)吕(lv)昭(zhao)平教授和(he)北京大(da)学付恩(en)钢教授，第一(yi)作(zuo)者(zhe)为北(bei)京(jing)大学(xue)杜(du)进隆博(bo)士(shi)、北(bei)京(jing)科(ke)技大学蒋虽(sui)合(he)研究(jiu)员和曹培培博(bo)士研(yan)究(jiu)生(sheng)，北(bei)京科技(ji)大学(xue)吴渊(yuan)研究员为共同(tong)作(zuo)者。该(gai)研(yan)究得到国(guo)家自(zi)然(ran)科(ke)学(xue)基金委员会的(de)持续资(zi)助(zhu)。