| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 引言 | 第11-20页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11-13页 |
| 1.2 缺氧萤石结构氧化物陶瓷材料的研究概况 | 第13-18页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第18-20页 |
| 1.3.1 多晶δ-A_4Hf_3O_(12) (A = Lu, Sc)化合物的耐辐照效应研究 | 第18-19页 |
| 1.3.2 晶粒尺寸对烧绿石耐辐照性能的影响 | 第19-20页 |
| 第二章 背景知识介绍 | 第20-37页 |
| 2.1 离子束辐照损伤 | 第20-32页 |
| 2.1.1 入射离子与靶物质原子的碰撞 | 第21-24页 |
| 2.1.1.1 核碰撞能量损失 | 第22页 |
| 2.1.1.2 电子碰撞能量损失 | 第22-24页 |
| 2.1.2 入射离子在固体中的射程 | 第24-25页 |
| 2.1.3 入射离子沿深度的浓度分布 | 第25-26页 |
| 2.1.4 辐照缺陷的产生和微观组织变化 | 第26-30页 |
| 2.1.4.1 缺陷种类 | 第26-27页 |
| 2.1.4.2 弗伦克尔缺陷的迁移 | 第27-29页 |
| 2.1.4.3 辐照缺陷诱发的晶体微观结构变化 | 第29-30页 |
| 2.1.5 离位阈能和辐照损伤剂量 | 第30-31页 |
| 2.1.5.1 离位阈能 | 第30页 |
| 2.1.5.2 损伤剂量（δpa） | 第30-31页 |
| 2.1.6 临界非晶化转变温度Tc | 第31页 |
| 2.1.7 计算机模拟 | 第31-32页 |
| 2.1.7.1 TRIM计算 | 第31页 |
| 2.1.7.2 原子模拟 | 第31-32页 |
| 2.2 δ相和烧绿石相的晶体结构 | 第32-37页 |
| 2.2.1 δ相晶体结构 | 第32-33页 |
| 2.2.2 烧绿石相晶体结构 | 第33-34页 |
| 2.2.3 温度对晶体结构的影响 | 第34-35页 |
| 2.2.4 δ相和烧绿石相的辐照损伤 | 第35-37页 |
| 第三章 实验方法与步骤 | 第37-48页 |
| 3.1 样品制备 | 第37-40页 |
| 3.1.1 多晶δ-A_4Hf_3O_(12) (A = Lu, Sc)的制备 | 第37-39页 |
| 3.1.1.1 粉末原料 | 第37页 |
| 3.1.1.2 混料球磨和高压压片 | 第37-38页 |
| 3.1.1.3 预烧结 | 第38页 |
| 3.1.1.4 二次球磨和高压压片 | 第38页 |
| 3.1.1.5 二次烧结 | 第38页 |
| 3.1.1.6 未辐照样品制备 | 第38-39页 |
| 3.1.2 纳米晶粒烧绿石A_2Ti_2O_7 (A = Gd, Ho, Lu)的制备 | 第39-40页 |
| 3.1.2.1 原料 | 第39页 |
| 3.1.2.2 制备过程 | 第39页 |
| 3.1.2.3 未辐照样品制备 | 第39-40页 |
| 3.2 离子束辐照实验 | 第40-43页 |
| 3.2.1 辐照实验装样 | 第40-41页 |
| 3.2.1.1 320 k V全离子综合实验平台的样品安装 | 第40页 |
| 3.2.1.2 200 k V Danfysik离子注入机的样品安装 | 第40-41页 |
| 3.2.1.3 in situ TEM的样品安装 | 第41页 |
| 3.2.2 辐照实验条件 | 第41-43页 |
| 3.2.2.1 δ-Lu_4Hf_3O_(12)辐照实验条件 | 第42页 |
| 3.2.2.2 δ-Sc_4Hf_3O_(12)辐照实验条件 | 第42-43页 |
| 3.2.2.3 纳米晶粒烧绿石A_2Ti_2O_7 (A = Gd, Ho, Lu)辐照实验条件 | 第43页 |
| 3.3 TRIM模拟 | 第43-44页 |
| 3.4 样品表征 | 第44-47页 |
| 3.4.1 X射线衍射分析 | 第44-46页 |
| 3.4.1.1 X射线穿透深度计算 | 第44-46页 |
| 3.4.1.2 X射线衍射实验 | 第46页 |
| 3.4.2 透射电子显微镜（TEM） | 第46-47页 |
| 3.4.2.1 截面TEM样品制备过程 | 第46-47页 |
| 3.4.2.2 透射电镜实验 | 第47页 |
| 3.5 原子模拟 | 第47-48页 |
| 第四章 多晶δ-A_4Hf_3O_(12) (A = Lu, Sc)离子束辐照实验 | 第48-74页 |
| 4.1 辐照前样品表征 | 第48-50页 |
| 4.2 离子束辐照实验 | 第50-63页 |
| 4.2.1 Ne~(2+)和Xe~(26+)离子束辐照δ-Lu_4Hf_3O_(12) | 第50-55页 |
| 4.2.1.1 TRIM模拟结果 | 第50-53页 |
| 4.2.1.2 δ-Lu_4Hf_3O_(12)辐照实验结果 | 第53-55页 |
| 4.2.2 Ne~(2+)、Kr~(3+)和Xe~(26+)离子束辐照δ-Sc_4Hf_3O_(12) | 第55-63页 |
| 4.2.2.1 TRIM模拟结果 | 第55-57页 |
| 4.2.2.2 δ-Sc_4Hf_3O_(12)辐照实验结果 | 第57-63页 |
| 4.3 实验结果讨论 | 第63-73页 |
| 4.3.1 δ-A_4Hf_3O_(12)的有序-无序相变 | 第64-68页 |
| 4.3.2 不同入射离子质量对δ相辐照性能的影响 | 第68-72页 |
| 4.3.3 不同A位原子对δ-A_4Hf_3O_(12)的耐辐照性能影响 | 第72-73页 |
| 4.3.4 相转变温度对δ相辐照性能的影响 | 第73页 |
| 4.4 小结 | 第73-74页 |
| 第五章 纳米晶粒烧绿石A_2Ti_2O_7的离子束辐照实验 | 第74-97页 |
| 5.1 辐照前纳米晶粒烧绿石A_2Ti_2O_7 (A = Gd, Ho, Lu)的表征 | 第74-77页 |
| 5.1.1 XRD表征 | 第74-75页 |
| 5.1.2 TEM表征 | 第75-77页 |
| 5.2 离子束辐照实验 | 第77-85页 |
| 5.2.1 TRIM模拟 | 第78-81页 |
| 5.2.2 1 Me V Kr~(2+)离子束辐照纳米晶粒烧绿石A_2Ti_2O_7 | 第81-85页 |
| 5.2.2.1 纳米晶粒烧绿石A_2Ti_2O_7室温辐照实验结果 | 第82-83页 |
| 5.2.2.2 纳米晶粒烧绿石Lu_2Ti_2O_7高温辐照实验结果 | 第83-85页 |
| 5.3 辐照实验结果讨论 | 第85-96页 |
| 5.3.1 室温辐照实验结果讨论 | 第89-92页 |
| 5.3.1.1 非晶化与化学组分的关系 | 第89-90页 |
| 5.3.1.2 晶粒尺寸对辐照性能的影响 | 第90-92页 |
| 5.3.2 纳米晶粒烧绿石Lu_2Ti_2O_7高温辐照实验结果讨论 | 第92-93页 |
| 5.3.3 缺陷演化随温度的变化 | 第93-96页 |
| 5.4 小结 | 第96-97页 |
| 第六章 总结与展望 | 第97-100页 |
| 附录 | 第100-103页 |
| 参考文献 | 第103-110页 |
| 在学期间的研究成果 | 第110-111页 |
| 致谢 | 第111页 |
