梯度納米結構材料可使具有不同特征尺寸的結構相互協調，同時表現出各特征尺寸所對應的多種作用機制，使材料的整體性能和使役行為得到優化和提高。近年來該領域的研究工作受到廣泛關注，并展現出了廣闊的應用前景。
最近，核裝備與核工程學院趙彥云副教授（第一作者）與中科院合肥物質科學研究院劉少軍研究員（通訊作者）、中國石油大學(華東)張偉華副教授（通訊作者）等人合作，報道了利用梯度納米化技術提高聚變堆包層用中國抗中子輻照鋼（CLAM）疲勞性能研究。研究人員通過表面機械滾壓處理工藝，在CLAM鋼表面制備了厚度約為85μm的梯度納米層，并開展其室溫及550℃下的低周疲勞性能測試。研究結果表明，表面梯度納米化有效的提高了材料的表面強度，抑制了循環載荷下表面的應變局域化，將CLAM鋼的疲勞性能提高了6~8倍。相關技術為進一步提高聚變堆包層的服役安全提供了參考方向。
上述相關研究成果發表在國際疲勞領域頂級期刊International Journal of Fatigue上，該研究得到了國家自然科學基金等項目的資助。
圖1.梯度納米結構中國抗中子輻照鋼疲勞行為
文章連接：https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2022.107013
