李英华，常敬臻，张 林，宋 萍

（1. 中国工程物理研究院流体物理研究所，四川 绵阳 621999；2. 中国久远高新装备公司，四川 绵阳 621999）

辐照环境下材料内部会形成氦泡和微孔洞，从而对材料的力学性能产生重要影响，该问题是核能领域和其他军民两用领域关注的重要科学问题[1-3]。为满足实验室研究需要，国际上通常在金属材料中掺入硼元素，通过高能中子轰击，使中子与硼元素发生核嬗变反应生成氦（10B+n-→7Li+10He）[1]，再经过一定的工艺热处理调整氦泡大小，实现含氦泡材料制备。铝（Al）及其合金具有中子辐照活化低、经济适用性好等优点，近年来许多学者利用辐照掺硼铝开展研究，以探讨氦泡成核、长大以及最终导致的材料断裂性能变化[4-8]。然而，当前的研究以静态实验和理论计算居多，动态数据相对较少[9-11]。Glam 等[9-10]比较了掺硼铝（10B 的质量分数为0.15%）与辐照掺硼铝（含氦泡）在不同初始温度下的冲击实验结果，发现常态下硼的掺杂使纯铝的层裂强度降低了20%，辐照引入的氦泡没有造成材料动态断裂性能的进一步降低，不过升温到600 ℃时，含氦泡铝的层裂强度相比掺硼铝显著降低，氦泡效应突显。Xiao 等[11]研究了掺硼铝（10B 的质量分数为0.2%）和含氦泡铝在激光加载高拉伸应变率作用下的层裂特性，发现材料的层裂强度具有明显的应变率效应，但是氦泡的影响依旧不突出。最近，分子动力学计算又有新的发现[12]，计算显示，氦泡使固体铝单晶的层裂强度显著降低，而熔化状态下氦泡的影响几乎可以忽略。……