《表4 新型Ta基渗氢合金的工艺、显微组织结构和渗氢性能之间的关系》

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《"5B族(Nb,V和Ta)合金渗氢膜的研究进展"》

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随着对新型5B族渗氢合金研究的深入，作为新型渗氢合金材料之一的Ta基渗氢合金也受到越来越多的关注及研究。表4列举了具有代表性的Ta基渗氢合金膜的制备工艺、显微组织结构和渗氢性能之间的关系。早在2005年，Hashi等[47]基于“多相构成，功能分担”的氢分离膜设计理念，对（V，Ta）-Ti-Ni系渗氢合金展开了研究，研究结果与NbTi-Ni系合金相似，发现适合渗氢实验的合金结构均为初生相（M，Ti）固溶体和共晶相{（M，Ti）+Ti Ni}（M为V、Nb和Ta）构成的双相结构，其中Ta53Ti28Ni19合金中初生相（Ta，Ti）体积分数高达50%，在673 K下合金的渗氢性能与纯Pd膜相当，并且提高Ta元素含量和初生（Ta，Ti）固溶体相的体积分数有利于提高合金的渗氢性能。基于此，Luo等[74]对Ta-TiNi系铸态合金进行了深入研究，该研究验证了Hashi等的结论，并开发了渗氢性能更高的Ta56Ti23Ni21合金，其Φ673K=2.18×10-8mol H2·m-1·s-1·Pa-1/2。在随后的研究中，Ta基渗氢合金通常作为固溶体型氢分离合金膜，其综合力学性能比Nb基和V基合金要好，更有利于通过轧制工艺制备合金薄膜。Kozhakhmetov等[70]将铸态合金经冷轧及再结晶退火方法制备了V53Ti26Ni21和Ta77Nb23（%，原子分数）无Pd催化层合金薄膜，首次研究Ta77Nb23合金的氢渗透系数，通过对比发现Ta77Nb23合金比V53Ti26Ni21具有较低的硬度和较好的韧性而易于通过冷轧制成薄膜，这是因为Ni Ti相的硬度较高而韧性不足，导致该体系合金在轧制制备薄膜中无法大规模生产。此外，Ta77Nb23合金薄膜拥有与纯Pd相当的氢渗透系数，具有实际研究应用的意义。