Funktionale Materialien, die hohen Strahlungsdosen ausgesetzt werden, müssen gegen extreme Bedingungen resistent sein. Faktoren, die ihre Strahlungshärte limitieren, sind allerdings wenig erforscht. Beispiele sind Materialien, die in Teilchenbeschleunigern als Strahlblocker, Target oder Kollimator eingesetzt werden. Durch die steigende Energie und Pulsintensität zukünftiger Beschleunigeranlagen werden diese Bauteile Belastungen mit sehr hohen Dehnungsraten ausgesetzt. Um die sichere Operation von zukünftigen Anlagen zu gewährleisten, muss die Eignung von Materialien in extremen gepulsten Bedingungen getestet werden. In dieser Arbeit werden hauptsächlich die graphitischen Materialien isotroper Graphit, kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff, hochorientierter pyrolytischer Graphit und flexibler Graphit untersucht. Die mechanischen Eigenschaften und Materialveränderungen mit steigender Ionenfluenz wurden mit Nano- und Mikroindentation sowie Nanoimpaktmessungen untersucht. Die Proben wurden am UNILAC (Universal Linear Accelerator) des GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung bestrahlt. Verschiedene Arten von Ionen mit MeV bis GeV Energien wurden verwendet und Fluenzen bis zu 2e14 Ionen/cm² erreicht. Isotroper Graphit und kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff weisen große Veränderungen des Elastizitätsmoduls um 300 % und der Härte um 1000 % im Vergleich zur unbestrahlten Probe auf. Diese ausgeprägten Materialmodifikationen treten bei Bestrahlung mit Ionen mit Energieverlusten über 18 keV/nm auf. Nanoimpaktmessungen zeigen eine Erhärtung des Materials, die zu Versprödung bei Fluenzen über 3e13 Ionen/cm² führt. Ramanspektroskopie zeigt, dass diese starken Veränderungen der mechanischen Eigenschaften durch eine allotropische Transformation der Graphitstruktur in eine fehlgeordnete Struktur, die glasartigem Kohlenstoff ähnelt, verursacht wird. Um weitere Informationen über die dynamische Materialreaktion, verursacht durch Ionenpulse, zu bekommen, werden Messungen während der Bestrahlung benötigt. Dafür wurden scheibenförmige Proben kurzen Uranionenpulsen mit einer Leistungsdichte von ~3 MW/cm³ ausgesetzt. Die resultierende thermische Spannung produziert Druckwellen in den Proben. Die resultierende Geschwindigkeit dieser Bewegung kann an der Probenoberfläche mittels eines Laser-Doppler-Vibrometers gemessen werden. Das Geschwindigkeitssignal offenbart die Biegungsmoden der Proben als dominante Komponenten. Mit steigendem Strahlungsschaden verschiebt sich die Frequenz der Biegungsmoden zu höheren Werten. Durch diese Verschiebung und mittels Vergleiches mit ANSYS Simulationen kann das Elastizitätsmodul von isotropem Graphit und kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff bestimmt werden. Der Vergleich mit den Elastizitätsmodulen, die durch Mikroindentation erhalten wurden, zeigt eine gute Übereinstimmung, was die Aussagekraft der Methode bestätigt. Stresswellen verursacht durch die Bestrahlung bleiben im elastischen Bereich und keine großräumigen Defekte werden in Graphit beobachtet. Wolfram und Kupfer zeigen keine strahlungsbedingten Veränderungen. Glasartiger Kohlenstoff und hexagonales Bornitrid dagegen haben eine geringe Strahlenresistenz, was durch Abplatzen und Rissbildung verdeutlicht wird. Materialversagen wird beim Einsatz dieser Materialien in Hochdosisumgebungen riskiert.