氮化物涂层具有高硬度、高热稳定性以及优异的抗摩擦磨损、耐腐蚀性能，作为反应堆结构材料表面防护涂层材料展现出巨大的应用潜力。但是，堆内强辐射场可能会影响涂层材料的服役性能。 

　　近期，中国科学院近代物理研究所核能工程材料室科研人员在纳米结构TiAlN涂层辐照效应研究方面获得进展。 

　　科研人员利用阴极弧离子镀技术在WFeNi合金基体表面制备了平均晶粒度为10nm的TiAlN涂层，并依托近代物理所320kV高电荷态离子综合研究平台开展了涂层的氮离子辐照效应研究。研究人员系统研究了涂层微观结构随辐照剂量和温度的变化，分析了涂层微观结构变化对其力学性能的影响。 

　　结果表明，纳米结构的TiAlN涂层具有优异的抗辐照相变和抗辐照非晶化性能。同时，科研人员还首次发现了TiAlN涂层中的辐照软化现象，研究表明辐照软化与辐照剂量和温度密切相关，高温下辐照软化效应显著减弱。根据TiAlN涂层辐照前后微结构的变化，研究人员揭示了涂层抗辐照性能及其辐照软化机制。这些研究结果为核用涂层材料的研发及应用等方面提供了科学参考。 

　　图1：TiAlN涂层辐照前后纳米硬度随着辐照剂量和温度的变化。（台鹏飞/图） 

　　图2：未辐照(a)RT-2E16(b)RT-4E16(c)300^oC-4E16(d)500^oC-4E16(e)样品的高分辨透射电镜图片。（台鹏飞/图） 

　　相关成果发表在国际学术期刊Surface & Coatings Technology上。研究工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金和先进能源科学与技术广东省实验室的支持。 

　　文章链接：https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128494 

　　（核能工程材料室 供稿）