创办(ban)于2002年(nian)9月的(de)Nature Materials是材(cai)料(liao)及(ji)其(qi)相(xiang)关(guan)领(ling)域(yu)的顶(ding)级学术(shu)期(qi)刊(kan)，在自(zi)然科(ke)学尤(you)其是(shi)材料科学领域具(ju)有很大(da)的(de)学术影响力。

图1. 具(ju)有(you)优异的(de)耐辐(fu)照性能(neng)和(he)力(li)学性能的(de)超高强度(du)钢

  先(xian)进(jin)核(he)能(neng)被(bei)认(ren)为(wei)是解决(jue)人(ren)类未来(lai)能源需求(qiu)的(de)终(zhong)极(ji)方案，然而目前以(yi)ODS钢为(wei)代表的耐辐(fu)照(zhao)金属(shu)结构(gou)材料(liao)在(zai)高剂(ji)量(liang)辐(fu)照后仍面临(lin)着(zhe)增强(qiang)相失稳和抗辐照性能恶化(hua)的(de)困(kun)境。严苛的(de)辐(fu)照服役环(huan)境(jing)和(he)高安(an)全(quan)性需(xu)求(qiu)，使(shi)得(de)开(kai)发具(ju)有优异高(gao)温强(qiang)度、高强韧(ren)、抗高剂量辐(fu)照性(xing)能和抗(kang)蠕变(bian)性(xing)能(neng)的(de)先进(jin)金属结(jie)构(gou)材(cai)料(liao)成(cheng)为(wei)制(zhi)约(yue)未(wei)来核能(neng)发展的(de)重(zhong)大(da)挑(tiao)战之一。

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

针对(dui)此(ci)问(wen)题，北京(jing)科(ke)技大学(xue)新(xin)金(jin)属材(cai)料(liao)国家重(zhong)点(dian)实验(yan)室(shi)吕(lv)昭平教(jiao)授团(tuan)队与北(bei)京(jing)大学(xue)付(fu)恩(en)刚教授团队合作发现(xian)，在(zai)前期(qi)自(zi)主(zhu)研(yan)发纳(na)米(mi)共(gong)格(ge)析(xi)出马(ma)氏(shi)体时效(xiao)超(chao)高(gao)强度钢中(zhong)，其小(xiao)尺(chi)寸超(chao)高密(mi)度(du)共(gong)格有(you)序(xu)析(xi)出相(xiang)极(ji)易(yi)被(bei)辐(fu)照(zhao)溶(rong)解，但(dan)在(zai)高温(wen)（400-600 °C）辐照下(xia)因(yin)其(qi)极(ji)低的(de)相(xiang)变(bian)势(shi)垒和(he)短程溶质重(zhong)排主(zhu)导(dao)的动(dong)力学行(xing)为而(er)发生(sheng)原(yuan)位(wei)动态有序-无(wu)序(xu)转变。这(zhe)种(zhong)局域(yu)相变(bian)在(zai)限制溶(rong)质(zhi)和(he)点缺陷长程扩(kuo)散(san)的(de)同(tong)时，通过增强溶质(zhi)和(he)缺(que)陷(xian)的局(ju)域(yu)重组，持续湮灭(mie)辐照缺陷并稳定(ding)高密度(du)析出(chu)相(xiang)，使(shi)得该新(xin)型超(chao)高(gao)强度(du)钢在(zai)超(chao)高(gao)剂(ji)量(liang)离子辐照（>2000 dpa）后(hou)无空(kong)洞肿胀和(he)辐(fu)照(zhao)硬(ying)化(hua)发生，从(cong)而(er)表现出极为优异的(de)耐辐照(zhao)性(xing)能和力(li)学性能(neng)，这(zhe)一(yi)新(xin)的(de)抗(kang)辐照(zhao)机(ji)制(zhi)不同(tong)与以(yi)往(wang)借助(zhu)错(cuo)配界面(mian)吸(xi)收(shou)缺陷(xian)所(suo)导(dao)致(zhi)的(de)低(di)稳定(ding)性，使得材(cai)料的抗(kang)辐(fu)照(zhao)性能(neng)几乎不受(shou)辐照(zhao)剂量(liang)影响(xiang)，为(wei)研发(fa)耐强(qiang)辐照(zhao)、高(gao)强(qiang)韧(ren)结构(gou)材(cai)料(liao)提供了新(xin)的思(si)路。

  论文(wen)的(de)共同通讯(xun)作者为北京(jing)科(ke)技大(da)学吕(lv)昭(zhao)平(ping)教(jiao)授和北京大(da)学付恩(en)钢教授，第一(yi)作(zuo)者为(wei)北(bei)京大学杜进(jin)隆(long)博士、北(bei)京(jing)科(ke)技大学(xue)蒋虽(sui)合研(yan)究员(yuan)和(he)曹(cao)培培博士研究生，北(bei)京(jing)科(ke)技(ji)大(da)学(xue)吴(wu)渊(yuan)研(yan)究员(yuan)为(wei)共同(tong)作者。该(gai)研究(jiu)得(de)到国(guo)家自(zi)然(ran)科(ke)学(xue)基金委(wei)员(yuan)会(hui)的(de)持续资(zi)助。