【摘 要】
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通过多峰He离子注入的方式在W表面获得了约450 nm深的均匀损伤平台,并且通过改变离子注量控制损伤程度为0.2 ～ 1.0 dPa.利用瞬态热反射法测量了表层亚微米级别损伤层的热导率,
【机 构】
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清华大学材料学院,北京,100084;大连理工大学电子科学与技术学院,辽宁大连,116024;西南核工业物理研究院,四川成都,610041
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通过多峰He离子注入的方式在W表面获得了约450 nm深的均匀损伤平台,并且通过改变离子注量控制损伤程度为0.2 ～ 1.0 dPa.利用瞬态热反射法测量了表层亚微米级别损伤层的热导率,并进一步依托电子束实验平台EMS-60研究了损伤材料在瞬态热负荷下的熔化行为.结果 表明,He离子注入在W表层形成了高密度的He团簇,损伤层热导相比于块体材料下降了1个数量级,并且随着损伤程度的升高而下降.损伤W在瞬态热负荷条件下的熔化阈值由1.9 GW·m-2下降至1.5 GW·m-2以下,熔化阈值同样随着损伤程度的增加而降低,并且在熔池外部出现裂纹.研究表明表面亚微米的损伤结构会强烈损伤W在瞬态热负荷下的熔化行为;损伤层的热导率很好地反映了损伤程度,并与热负荷行为相吻合,将微观损伤与宏观性能建立了联系.
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