近期，中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所材料研究部在輻照/熔鹽腐蝕耦合下碳化硅（SiC）材料服役行為研究取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果以“Synergistic damage behavior of He ion irradiation and molten salt corrosion in SiC at 750 oC”為題，發(fā)表于Journal of Advanced Ceramics期刊（IF=18.6），論文的第一作者是碩士研究生張建峰，通訊作者為李健健副研究員。

SiC材料是重要的熔鹽堆候選結(jié)構(gòu)材料，在服役中將面臨高溫、中子輻照和氟化鹽腐蝕等多重極端環(huán)境，而其服役行為直接關(guān)乎反應(yīng)堆的安全運(yùn)行。本論文在之前的研究基礎(chǔ)上（Corrosion Science 2020, 163: 108229；Corrosion Science 2017, 125: 194-197），利用離子輻照模擬熔鹽堆中的輻照環(huán)境，重點(diǎn)研究了SiC材料在高溫He離子輻照和熔鹽腐蝕耦合作用下的損傷效應(yīng)及其機(jī)理，結(jié)果表明輻照明顯地促進(jìn)了SiC在熔鹽中的腐蝕：熔鹽腐蝕導(dǎo)致的表面剝蝕深度隨輻照劑量的增加而增加；另一方面，高溫熔鹽腐蝕也影響了SiC中輻照缺陷的演化：在腐蝕區(qū)的He泡/空洞的數(shù)密度降低同時(shí)尺寸增大。此外，值得關(guān)注的是熔鹽中的Ni雜質(zhì)在輻照促進(jìn)腐蝕的過程中起著關(guān)鍵作用，結(jié)果顯示它優(yōu)先與輻照產(chǎn)生反位缺陷即同核Si-Si鍵發(fā)生反應(yīng)從而促進(jìn)了腐蝕；而此過程中Si元素的流失形成的空位反而促進(jìn)了氦泡粗化。本研究結(jié)果可為評(píng)價(jià)SiC材料在熔鹽堆工況下的服役性能提供有效數(shù)據(jù)和理論指導(dǎo)。