低活化鐵素體鋼(Reducedactivationferriticsteel,簡稱RAFs)具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)和抗腫脹、抗輻射性能，有望在先進(jìn)核裂變和未來核聚變反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料中得到應(yīng)用，但其最高使用溫度被限制在550~600℃。通過引入納米氧化物粒子，可以使得RAFs材料在繼承原有優(yōu)良性能的同時又能在較高溫度下服役。

納米氧化物彌散強(qiáng)化鐵素體合金的制備通常是將含Ti的鐵素體粉末與納米Y2O3(40nm左右)混合球磨、包套、固結(jié)，再進(jìn)行后續(xù)熱加工，得到的合金基體中有納米氧化物顆粒、納米晶和高密度的位錯。原子探針(APT)檢測發(fā)現(xiàn)細(xì)小的納米氧化物顆粒是2~4nm的Ti-Y-O納米團(tuán)簇，這種高密度的納米團(tuán)簇可以強(qiáng)烈地釘扎位錯，從而大幅提高合金的高溫力學(xué)性能。

利用第一性原理研究產(chǎn)生Ti-Y-O納米團(tuán)簇的必要條件是Ti、Y、O原子彌散分布與空位自組裝，團(tuán)簇的形成、析出會降低體系的能量.因而是1種自發(fā)過程。而納米團(tuán)簇一旦產(chǎn)生則非常穩(wěn)定，在高溫下保溫也不會發(fā)生明顯長大。為了獲得高密度細(xì)小的納米團(tuán)簇，球磨工藝異常關(guān)鍵，通常添加Y2O3的球磨時間都很長、所需能量也較高，常造成不可預(yù)料的污染，嚴(yán)重影響固結(jié)后合金的力學(xué)性能，因此縮短球磨時間是很有必要的。