核能由于其清洁、高效的特点而备受关注。但核反应堆材料由于暴露在恶劣的服役环境中，会发生脆化、硬化、膨胀、蠕变等，这就要求核材料应具有优异的力学性能和显著的抗辐照性能，以保证核部件的安全和使用寿命。

首先，微观结构设计是提高材料抗辐照性能的一种策略。大量研究表明，纳米材料中的晶界、自由表面和双金属界面等微观结构能作为“陷阱”，帮助“湮灭”辐照产生的间隙原子和空位，抑制辐照缺陷聚集，从而减轻纳米材料的辐射损伤[6-12]。最近的研究证实，设计丰富的石墨烯-金属(Gr-M)界面可能是一种促进核材料辐射损伤有效恢复的新策略。我们之前采用磁控溅射的方法，制备出石墨烯/钨(Gr/W)纳米多层膜，研究证明，周期性厚度更小的Gr/W多层膜具有更好的抗辐射性能和更低的氦泡密度。但是，具有微观结构的纳米材料由于其传统的制备方法耗时、花费大等问题面临着实际应用的难题。因此，能规模化生产、因具备微观结构而有优异抗辐照性能的块体材料是核反应堆候选材料的一种新出路。

其次，设计仿生贝壳结构是提高材料力学性能的突破点。经报道，天然贝壳自身的软质层（有机物）和硬质层（碳酸钙）通过层状结构紧密桥联，形成具有高强度、高韧性的复合体。受启发于天然贝壳优异的力学性能，大量研究致力于制备仿生贝壳结构的金属基复合物。其中，石墨烯由于其优异的力学性质而被用作金属基复合物的理想增强材料。结果证明，具备仿生贝壳结构的石墨烯金属基复合物拥有优异的力学性能。

因此，我们通过粉末冶金的方法制备出具有仿生贝壳结构的氧化还原石墨烯钨基复合物(RGO/W)。氦离子辐照结合纳米压痕力学测试证明仿生贝壳结构的RGO/W复合物具备优异的力学性能和抗辐照性能。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263822320303020

（通讯员：何兰丽）