论文摘要
本文对Fe-Co、Fe-Ni和Fe-Al三种软磁合金在质子、电子和γ-射线辐照条件下的损伤行为进行了研究。利用振动样品磁强计测量了矫顽力、磁导率和饱和磁感应强度的变化规律,利用XRD、TEM和穆斯堡尔谱研究了辐照对相组成、微观组织及超精细结构的影响规律,采用正电子湮没寿命谱仪（PALS）考察辐照前后合金的缺陷情况。质子辐照使Fe-Co、Fe-Ni和Fe-Al三种合金矫顽力都增大,饱和磁感应强度变化不大;Fe-Ni合金磁导率减小。高能质子辐照导致合金的损伤比低能质子大。其中Fe-Al合金矫顽力增加最明显,其次为Fe-Ni合金,再次为Fe-Co合金,Fe-Co合金抗质子辐照能力最强。这是由于不同材料具有不同的离位阈值以及缺陷在体心和面心立方结构中具有不同的聚集速度造成的。XRD、TEM和正电子湮没寿命谱分析表明,辐照后Fe-Co合金缺陷平均寿命略有增加,Fe-Ni和Fe-Al合金缺陷平均寿命明显增加,Fe-Ni和Fe-Al合金中产生明显的晶格畸变。Fe-Al合金质子辐照后新增了Fe3Al的（311）衍射峰。质子辐照导致大量离位原子产生空位缺陷阻碍畴壁位移,这是导致矫顽力增大的主要原因。三种软磁合金饱和磁感应强度对结构变化均不敏感。电子辐照使Fe-Co、Fe-Ni和Fe-Al合金矫顽力增大,饱和磁感应强度变化不大,使Fe-Ni合金磁导率也减小。其中Fe-Co合金抗电子辐照能力也最强,Fe-Al合金抗电子辐照能力最差,“越软”的合金对电子辐照越敏感。三种合金宏观磁性能的变化并不随辐照剂量增加而增加,这是因为电子辐照热效应使缺陷发生退火与产生离位原子损伤是随机的。XRD和正电子湮没寿命谱分析表明,Fe-Co合金辐照后引入缺陷不明显,Fe-Ni和Fe-Al合金有少量的单空位缺陷出现,电子辐照导致Fe-Ni和Fe-Al合金晶格畸变。γ-射线辐照使Fe-Co、Fe-Ni和Fe-Al合金矫顽力也都增加,饱和磁感应强度几乎没有变化,Fe-Ni合金磁导率也下降。其中Fe-Co和Fe-Ni合金矫顽力增加幅度远大于Fe-Al合金,Fe-Al合金抗γ-射线辐照能力最强,这是因为它的康普顿散射截面最小。XRD分析表明,辐照后Fe-Co、Fe-Ni和Fe-Al合金都产生一定的晶格畸变。正电子湮没分析表明,辐照后没有产生明显的缺陷增加,只改变了缺陷的聚集状态。