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非晶合金具有极高强度和耐腐蚀性的特点，同时由于它具有无序的结构，因而被期望具有较好的抗辐照能力，使其在航天器和核工业方面具有广泛的应用前景。非晶合金结构呈各向同性，没有线、面晶体缺陷，也是研究辐照效应的理想模型材料。本论文利用模拟空天环境和核反应堆的辐照实验方法，研究非晶合金在辐照条件下的缺陷的产生及其形成机理、组织结构和性能演化规律，为探索非晶合金在辐照条件下的应用奠定基础。同时利用亚微米尺度的离子束辐照和变形相关的氧化行为探索剪切带的结构和氧化特性。
首先采用纳米压入方法和界面粘接方法研究了25 MeV C离子和Cl离子对Ti基非晶合金力学性能以及变形行为的影响。结果表明Cl离子辐照导致非晶合金显著软化，锯齿流变现象减弱，Cl离子对力学行为的显著影响可归因于高辐照损伤引入的自由体积或者高浓度原子尺度缺陷，而C离子辐照对非晶合金力学性能几乎没有影响。
对典型Zr基和Ti基非晶合金及若干同一Ti基合金体系在离子作用下的结构稳定性和表面流动特征进行了对比研究，发现Ti40Zr25Be30Cr5非晶合金的表面出现了两种微米尺度的损伤坑辐照损伤——陨石坑状和类泡状，发展了微爆和粘性流动相结合的模型和“雨滴”模型来分别解释两种尺度辐照损伤坑的成因。
系统研究了Ti40Zr25Be30Cr5非晶合金的表面粘性流动特征，发现其在直入射辐照下不仅表现出粘性流动现象，同时在样品边缘和孔周围也呈现薄带生长现象和自修复特征，估算了辐照所致生成微纳米薄带的剂量阈值和粘性流动时的粘度大小，提出了辐照缺陷和各向异性应力是产生粘性流动的主控因素;对斜入射时表面产生的三种周期性波纹结构特征进行了表征，探讨了其形成机制。
借助于离子辐照和变形相关的氧化行为探索剪切带的结构和形成机制。发现了剪切带的优先损伤的特性以及离子辐照会削弱非晶合金抗氧化性能;系统研究了预变形和高温原位变形对非晶合金氧化特性的影响，发现了剪切带的优先氧化特性，间接表征了剪切带导致的升温现象，估计剪切带内升温幅度值在220 K左右，并对热影响区进行了估算。