核电站有大量构件工作在高温、高压、辐射等复杂环境中，构件表面经常出现热疲劳裂纹甚至热疲劳断裂，即使微小热疲劳裂纹一旦遇到地震或其它突发外载荷作用也可能引发灾难性事故。由于核电装备对材料成分要求严格，采用镀膜等常规技术很难解决热疲劳问题，属于世界性难题。本项目以核电装备关键构件为主要研究对象，以仿生优化设计、多尺度数值分析和实验研究为主要研究手段，研究核电关键构件的热疲劳裂纹萌生、扩展机理与仿生防护技术等相关科学问题。受生物材料启发，主要通过优化设计材料表面和亚表面几何微结构来实现大幅度提高材料的抗热冲击和抗热疲劳性能，从而起到事半功倍的效果。最终提出核电装备关键构件热疲劳裂纹创新仿生防护技术，为我国核电技术可持续发展做出贡献。
