Hợp kim bền được thử nghiệm ở 1112°F để thay thế thép trong lò phản ứng hạt nhân

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Hạt nhân Canada (CNL) đang nghiên cứu các hợp kim entropy cao (HEAs) như những vật liệu thay thế tiềm năng cho thép không gỉ trong các lò phản ứng hạt nhân, nhằm cải thiện các vật liệu chịu được nhiệt độ và bức xạ cực đoan. HEAs khác với các hợp kim thông thường ở chỗ chúng kết hợp năm kim loại trở lên với tỷ lệ nguyên tử gần như bằng nhau, tạo ra một dung dịch rắn ổn định với cấu trúc mạng tinh thể bị biến dạng, mang lại các đặc tính độc đáo như độ bền cao, độ dẻo, khả năng chống ăn mòn và chịu bức xạ. Nghiên cứu tập trung vào một hợp kim HEA gồm sắt, mangan, crôm và niken, được chọn vì tính ổn định ở nhiệt độ cao và khả năng gia công. Sử dụng ánh sáng synchrotron siêu sáng tại Trung tâm Ánh sáng Canada, nhóm nghiên cứu đã chiếu các proton năng lượng cao lên HEA ở nhiệt độ 752°F (400°C) và 1112°F (600°C) dưới các liều bức xạ khác nhau. Họ quan sát sự hình thành các khuyết tật nhỏ gọi là vòng Frank, tăng lên theo nhiệt độ, và ghi nhận sự phân tách nguyên tố bên trong hợp kim ở nhiệt độ cao hơn. Trong khi HEA cho thấy khả năng tốt hơn...