结构无序的非晶合金以及化学无序的高熵合金作为两种典型的无序合金，由于复杂的化学成分和特殊的结构拥有优秀的综合性能，在新型金属材料中脱颖而出。与传统合金不同，高熵合金由于其每种主元的元素克分子数相等，因此具有高熵效应、迟滞扩散效应、严重的晶格畸变以及性能上的“鸡尾酒”效应。这些效应使高熵合金具有良好的力学性能和热力学稳定性，因此可用作极端环境下的结构材料的备选材料。高熵非晶合金是高熵合金与非晶合金的交叉产物，它在拥有紧密拓扑结构的同时还存在着高度的化学无序状态，使其兼具高熵合金和传统非晶的综合特点，并且在一些性能上会更加优异。

    本论文的工作研究了几种典型高熵合金和高熵非晶合金在离子辐照后的结构和性能响应，以期探索这些新型材料在核反应堆和空间辐照环境下的潜在应用。重点研究了三种典型的高熵合金——传统的CoCrFeCuNi高熵合金、NbTiVTa难熔高熵合金和CoCrFeCuNb_0.65共晶高熵合金，探究并比较其微观结构演变和力学行为差异；并以ZrTiHf系高熵非晶合金作为研究对象，探索了其辐照响应和抗辐照机理及力学行为演变。主要研究工作内容及结果如下：

（1）利用100 keV He⁺离子室温下辐照三种典型的高熵合金，并通过形貌表征和纳米压痕测试评价了辐照引起的表面损伤和力学性能。结果表明，高熵合金中不同元素相之间的辐照肿胀程度存在差异，且高剂量下样品表面发生起皮。在CoCrFeCuNb_0.65共晶高熵合金中，发现低应力区引起的氦泡聚集现象。随辐照剂量增加，高熵合金均发生先硬化后软化，符合辐照诱导位错滑移“障碍”的硬化模型及长期的热峰效应引起的粘性软化模型。

（2）对ZrTiHf系高熵非晶合金和同体系的高熵合金在He离子作用下的抗辐照性和力学行为进行了对比研究。发现ZrTiHfCuBeNi高熵非晶合金的临界起皮剂量高于其他两种合金。辐照后高熵非晶合金发生软化，锯齿流变现象减弱，可归因于辐照诱导类液区模型或者高浓度原子尺度缺陷；辐照后蠕变弛豫峰强度和弛豫时间并未发生明显变化，通过Kelvin粘弹性模型两项指数拟合计算解释了辐照诱导类液区变化和弛豫过程的关系。

（3）系统研究了高熵非晶合金He离子辐照后的局部硬化行为。发现随着辐照剂量增加，硬化峰向右移动，并伴随着氦泡的形核和生长。另外，在氦泡层的中心区域观察到氦泡的聚集和重叠。He离子作用引起的局部硬化行为符合基于氦泡的大小和密度的半定量模型及氦泡相互作用产生的内应力模型。

（4）借助透射电镜进一步研究了高熵非晶合金的高温Xe离子辐照后的微观结构演变和力学行为，探索辐照对晶化的影响机制。发现与单一热退火不同，高温辐照不仅导致样品晶化，而且还引入了更复杂的金属间化合物；通过辐照诱导应力模型解释了纳米晶中形成非边缘断裂位错的现象；发现了辐照后高熵非晶合金的塑性有所改善，归因于晶化行为及材料内部的原子间距的变化。此外，通过Hertzian弹性接触理论估算了辐照后剪切转变区的体积变化，符合持续辐照期间类液区结构的重排和含量变化规律。