《表3 新型V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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过去10年中，各国学者在氢分离膜设计理念的指引下，也相继对V基合金渗氢膜开展了一系列研究，如V-Cu[44]、V-Pd[45]、V-Ti-Ni[46-47]、V-Fe-Al[48]、V-Cr-Cu[49]等。表3列举了具有代表性的V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。与Nb基渗氢合金不同的是，V基渗氢合金大多是固溶体型氢分离合金膜材料，通常由bcc固溶体相构成。研究证明[57]，氢在5B族金属（Nb、V和Ta）晶格中的传输速度比其他任何一种金属都要快，并且V在5B族金属中具有最大的氢扩散系数和最低的氢溶解度。然而，金属V本身的氢溶解度较大，比如在氢压和温度分别为0.3MPa、673 K时，金属V的氢溶解度高达0.5（H/M），造成其塑性和强度急剧降低，使其在渗氢过程中极易发生氢脆，从而导致氢气提纯失效[58]。因此，同样需要对V基渗氢合金膜进行合金成分优化设计，如结合相应体系的相图和理论成果为指导，对合金元素进行替换或调控，并改进薄膜制造工艺等，进而优化合金微观结构设计，适当降低氢溶解度而保持高氢扩散系数以期获得渗氢性能高、抗氢脆性好的V基合金渗氢膜。