Structural changes induced by heavy ion irradiation in titanium silicon carbide
- Others:
- Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels (SPIN-ENSMSE) ; École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
- Département Poudres et Matériaux Multi-Composants (P2MC-ENSMSE) ; École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-SPIN
- Laboratoire des Procédés en Milieux Granulaires (LPMG-EMSE) ; École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252) ; Université de Caen Normandie (UNICAEN) ; Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN) ; Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire des Technologies d'Elaboration des Combustibles (LTEC) ; Service Plutonium Uranium et Actinides mineurs (SPUA) ; Département d'Etudes des Combustibles (DEC) ; CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Département d'Etudes des Combustibles (DEC) ; CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
- Centre Ingénierie et Santé (CIS-ENSMSE) ; École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
- Laboratoire de physique de la matière condensée (LPMC) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM) ; Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- CEA-CNRS-ENSICAEN
- CEA Cadarache
- Université Sophia Antipolis
- Université Paris Sud IN2P3
Description
Carbide-type ceramics, which have remarkable thermomechanical properties, are sensed to manufacture the fuel cladding of Generation IV reactors that should work at high temperature. The MAX phases, and more particularly titanium silicon carbide, are distinguished from other materials by their ability to have some plasticity, even at room temperature. For this study, polycrystalline Ti3SiC2 was irradiated with ions of different energies, which allow to discriminate the effect of both electronic and nuclear interactions. After characterization by low-incidence X-ray diffraction and cross-sectional transmission electron microscopy, it appears that Ti3SiC2 is not sensitive to electronic excitations while nuclear shocks damage its structure. The results show the creation of many defects and disorder in the structure, an expansion of the hexagonal close-packed lattice along the c axis, and an increase in the microstrain yield.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00558236
- URN
- urn:oai:HAL:hal-00558236v1
- Origin repository
- UNICA