钛中掺杂铪改性研究

为了研究掺杂合金化对金属Ti性能的影响,采用磁悬浮熔炼法制备了TiHfx(x=0.13、0.26、0.52、1.03)合金。成分分析表明,合金成分均一,Ti因饱和蒸气压高于Hf和化学清洗而有0.6%～2.6%的质量损失。形貌分析显示,除TiHf1.03外,其余组分合金为层状结晶。Hf掺杂显著增大了Ti基体的晶格体积,但合金保持了Ti基体的α相,无杂相生成。合金晶胞参数与组分的关系正偏离于线性,随Hf含量的增加,偏移量呈增大趋势。     

ZrV2合金的吸、放氘性能研究

测定了ZrV2合金的吸、放氘P－C－T曲线、吸附（或离解）平衡压与温度的关系曲线、初始吸附速率曲线，确定了ZrV2合金的吸、放氘热力学参数，给出了ZrV2合金的吸附容量、室温吸附（或离解）平衡压，为该材料的应用提供了依据。     

金属镱低压吸氘研究

在真空系统中的氘压低于0．1MPa条件下研究了金属镱的吸氘性能，并对不同原子比的氘化物的物相进行了分析。在常压、300℃下，金属镱吸氘不明显；400℃时，金属镱经较长时间活化后吸附一定量的氘；500℃时，镱升华。400℃时的吸氘实验结果表明：从活化至开始吸氘直至吸附平衡需很长时间；氘／镱原子比的高低与吸氘时间有关，饱和吸时的原子比最大为2．00；金属镱为面心立方（fcc）结构，a0=0.5492nm。具有不同原子比的氘化镱的X射线衍射（XRD）分析结果显示：氘化镱有2种结构，即面心立方结构（a0=0.524nm）和正交结构（a0=0.588nm、b0=0.358nm、c0=0.678nm）；金属镱吸氘后，立方结构氘化镱晶格常数及晶胞体积均发生收缩现象，收缩率分别约为4％和11％。正交结构氘化镱晶本积收缩约14％。     

ZrV2合金氘化物的物相分析（Ⅰ）

对制备的ZrV2Dx（0〈x≤3．60）系列化合物，分别进行了X射线粉末衍射分析，获得了相应的晶体结构参数。分析表明：在常温下，x≤3．28时，ZrV2Dx的系列氘化物均保持为C15型的laves结构，随x的增加，晶胞体积增大，空间群为Fd-3m；当x≥3．41时，氘化物的结构由C15型laves相转变为四方bct结构，空间群为I41／a。通过对ZrV2Dx物相的分析，为该合金的应用提供技术基础。     

Mo含量对Ti-Mo氢化物的结构及热稳定性的影响

采用磁悬浮熔炼技术制备了固溶体合金Ti Mox（x=0.03,0.13,0.25,0.50,1.00,钼钛原子比）,室温下活化后的Ti Mox合金在0.02 MPa下迅速吸氢并达到平衡。采用X射线衍射和TG-DSC分析技术对吸氢产物的物相结构和热稳定性进行了测试。作为比较,对吸氢前的合金作了XRD结构分析。结果表明：Ti Mo0.03吸氢后析出大量的Ti H2,并有少量bcc（β-Ti）含氢固溶体存在。x大于0.13时,合金为单一的β-Ti结构,吸氢产物由fcc（γ-Ti）氢化物和β-Ti氢固溶体组成,晶格参数增加至0.330nm,钼含量较少的β-Ti氢固溶体发生相变生成γ-Ti氢化物,Mo含量增加,γ-Ti氢化物含量逐渐减少。β-Ti氢固溶体,γ-Ti氢化物的热解析温度随着Mo含量的增加逐渐降低,说明Mo含量的增加会降低氢化物的稳定性,不利于氢在合金间隙中的储存。     

贮氚非晶态锆钒合金膜中的氦释放行为

用热解吸和静态贮存方法对贮氚非晶态ZrV₂合金膜中³He的释放行为进行了系统分析。结果显示：³He原子存在597.3、725.8和1 146.6 K等3个解吸峰,其中第3解吸峰的解吸量最大,是由非晶态基体中的³He释放形成;在长达2 423 d的静态贮存期间,非晶膜中³He原子的释放系数始终在10^-5量级范围内波动并呈线性上升趋势,但仍未加速释放;贮存温度变化会引起释放系数剧烈波动;与贮氚晶态ZrV₂合金膜相比,非晶膜的固氦能力显著增强。上述结果初步证实了非晶合金具有良好的固氦性能,这有助于人们从全新视角认识材料中的氦行为。     

Ti-Mo合金吸氢动力学的同位素效应

为寻找一种价格低廉、分离性能优良的氢同位素分离材料来替代金属Pd,对Ti-Mo合金的氢同位素效应进行研究。采用磁悬浮熔炼方法制备5种不同组成的TiMox（x=0.03、0.13、0.25、0.50、1.00,Mo/Ti原子比）固溶体合金,用定容变压法测试了250～650℃范围内的吸氘动力学性能。结合前期吸氕动力学的研究结果可知,在250～650℃范围内,合金的平衡吸氕量略大于合金的平衡吸氘量。Mo含量小于1.00,在低温（250～450℃）下,合金的吸氘表观活化能均为负值。高温（450～650℃）下,合金的吸氘表观活化能大于吸氕表观活化能,与钛吸氢同位素动力学效应保持一致。     

Ti-V合金吸氢性能研究

介绍了Ti0.75V0.24和Ti0.51V0.49两种合金及其氢化物的结构确定方法。研究了它们的吸氢性能,测得了吸氢的P-C-T曲线。该曲线分成两个主要区段：当H原子数与Ti—V原子数之和的比值小于1．0时,为氢气的固溶区,并近似遵从Sievert(希乌尔)定律;当该比值大于1．0后,有的曲线出现吸氢坪台区。分别计算了在固溶区和坪台区吸氢的热力学参数。     

Zr3V3O金属间化合物的制备与物相分析

在惰性气体保护下，经电弧熔炼数次，制备出母相为Zr3V3O的合金样品。利用Material Studio软件建立了Ti2Ni型η相的Zr3V3O金属间化合物的晶体模型，依据ASTM卡片，对所合成的样品及其氘化物进行了物相分析。结果表明：熔炼所得的铸锭和非饱和氘化的样品物相组成复杂，主相为Zr3V3O金属间化合物相。     

ZrV2的贮氢及超导性能研究进展

对贮氢合金ZrV2的制备工艺，贮氢性能，氢在合金中的位置和分布以及ZrV2的超导行为研究进行了综合评述。ZrV2是一种金属间化合物，它制备工艺一般采用先熔炼然后进行各种热处理的方法。ZrV2具有许多独特的贮氢性能如吸氢量大，平衡压低，不需要活化以及吸氢后无相变等。氢在不同密度、不同温度下可分布于晶格的三种间隙中，低温下氢还将重新分配其在间隙中的位置形成不同的相和特殊的结构。ZrV2还是一种超导材料，C15型ZrV2的超导转变温度为Tc～9K。