加拿大核实验室领导的研究小组正在探索一种高熵合金(HEA)的潜力，该合金在高温级联辐照环境下展现出比不锈钢更优的耐受性。相关研究成果发表于《核材料杂志》，指出由铬、铁、锰和镍(CrFeMnNi)制成的高熵合金有望提升核反应堆及航天器的安全性和功能性。
研究由加拿大国家实验室(CNL)材料工程师王强带领的团队开展。研究人员使用2 MeV高能质子对CrFeMnNi合金进行辐照，辐照条件涵盖400°C时2.8 dpa、600°C时2.8 dpa及400°C时16.8 dpa三种场景。随后，团队利用扫描透射电子显微镜结合能量色散X射线谱和电子能量损失谱，对辐照引起的微观结构变化进行表征，微观结构分析借助了萨斯喀彻温大学加拿大光源的同步加速器X射线。
研究结果显示，HEA在极端条件下的表现呈现多方面特征。当辐照合金暴露于较低温度时，其微观结构中更易出现被称为弗兰克环的小板状缺陷，而在较高温度下，弗兰克环的面积增大。此外，合金的金属成分在辐照过程中出现分离现象，尤其在高温环境下更为明显，部分区域锰损失较多，而其他区域则富集镍和铁。
尽管辐照后的CrFeMnNi合金微观结构中存在缺陷，但这些缺陷数量少于在类似条件下暴露的不锈钢。因此，这种新合金作为核反应堆部件的性能可能优于当前使用的不锈钢。不过，研究人员强调，仍需进一步研究以全面评估其潜力。
王强教授对研究结果发表评论称：“我们确实发现了CrFeMnNi合金的一些优势，也观察到了一些意外现象。因此，显然需要对这种材料进行更深入的研究，以充分了解其应用前景。”他指出，高熵合金在核工业中尚未获得规范批准，其具体用途尚不明确，“我们正在测试这种材料，以验证其是否符合相关要求。”
