常温C4+辐照对多晶HIP-SiC力学性能的影响

热等静压(HIP)法具有提高材料致密度、抑制晶粒生长、避免晶粒取向等优点，常用于制备多晶6H-SiC材料。为探究HIP法制备的多晶6H-SiC辐照损伤特性，评价HIP工艺下碳化硅材料作为耐事故燃料包壳的可行性，以多晶6H-SiC为研究对象，分析样品辐照前后的性能、结构等变化。为防止其他元素对实验造成影响，实验采用的辐照离子为C⁴⁺,辐照剂量为1.8 dpa和5 dpa,并设置1组未辐照样品作对比。通过运用SEM、纳米压痕、XRD、拉曼光谱等测试分析多晶6H-SiC在离子辐照前后表面特征和性能参数的变化。研究结果表明，样品材料元素成分占比无明显变化，而硬度略有下降，晶格呈现损伤现象，但辐照很快趋于饱和且结构上未发生改变。因此从离子辐照方面分析，整体上HIP制备的多晶6H-SiC抗辐照能力较强，具有作为未来事故容错燃料基体的可能性。