上海交大《Acta Materialia》:晶界缺陷吸收的物理建模方面取得重要突破!
材料科学与工程
2026-05-07 11:45
文章摘要
本研究针对核反应堆等极端服役环境下纳米晶材料的抗辐照性能,系统探索了晶界对点缺陷(间隙原子与空位)的吸收机制。研究目的旨在克服传统分子动力学模拟局限性和机器学习“黑盒”问题,提出具有物理可解释性的统一方程。通过构建涵盖几何、材料与环境三维度的大规模数据库,研究团队发现间隙原子与空位在吸收行为上存在本征差异,且合金成分复杂化通过晶格畸变促进缺陷局部复合,提升抗辐照性能。利用SHAP分析揭示晶格常数、晶界能和缺陷-晶界相互作用宽度是控制吸收的三大核心参数,并基于符号回归算法(PySR)首次提出了面心立方金属及其合金中晶界缺陷吸收率的统一物理方程。该方程整合了基准吸收率、空间几何影响及热激活迁移过程,为先进抗辐照合金设计提供了理论支持。
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