我国高温超高真空材料挥发研究取得重要突破

来源：中国能源新闻网 时间：2026-10-14 11:24

　　中国能源新闻网讯 （记者 王可）记者从中核集团获悉，近日，中核集团中国原子能科学研究院牵头联合南昌大学、上海交通大学等单位，在高温超高真空材料挥发行为研究领域取得重要突破，首次定量揭示镍基合金在高温超高真空环境下的挥发各向异性机制。相关研究成果发表于腐蚀与氧化领域国际顶级期刊《腐蚀科学（Corrosion Science）》。

　　该研究为热真空极端环境用高温结构材料的组织优化、寿命预测与可靠性设计提供了重要理论依据和实验数据支撑，对推动我国耐高温超高真空材料自主可控发展具有重要意义。

　　镍基合金是反应堆内部的关键结构材料，其在高温超高真空环境可发生热真空挥发行为，导致元素流失、材料性能劣化。为提高镍基合金在极端服役条件下的服役时长与可靠性，系统开展高温超高真空下镍基合金挥发行为及机理研究至关重要。

　　原子能院堆工所反应堆材料腐蚀与防护研究室设计搭建了一体化高温超高真空挥发试验装置，集成超高真空获得、程序控温、挥发产物捕集与实时监测功能，可实现最高工作温度1000摄氏度、热态真空度优于百万分之一帕斯卡、温场均匀性优于±5摄氏度的极端热真空环境模拟，技术指标达到国际先进水平。

　　基于这套自主研发装置，研究团队以典型镍基高温合金哈氏230为研究对象，在800摄氏度、百万分之一帕斯卡量级的热真空环境下开展了长达3000小时的长周期挥发实验，根据实验与理论计算结果，阐明了晶体取向与晶界类型对挥发行为的协同控制作用。研究结果显示，通过定向调控晶粒取向与晶界特征分布，有望从微观组织层面提升材料的抗挥发性能。

　　责任编辑：江蓬新