《表2 新型Nb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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2004年，日本学者Hashi等[18]在研究Nb-Ti-Ni系渗氢合金膜时首次发现，由初生相bcc-（Nb，Ti）固溶体和共晶相{（Nb，Ti）+Ti Ni}构成的Nb-Ti-Ni系渗氢合金具有较高的渗氢和抗氢脆性能。研究表明:bcc-（Nb，Ti）固溶体相是氢的主要扩散通道，但该相在吸氢后极易发生氢脆，而共晶相{（Nb，Ti）+Ti Ni}的存在恰恰解决了氢脆问题。基于此，Hashi等提出了“多相构成，功能分担”的氢分离膜设计理念。随后，基于该氢分离膜设计理念，各国学者相继开发了一系列新型Nb基渗氢合金膜，如Nb-Cu[19]、Nb-Ti-M （M=Ni/Co）[20-25]、Nb-Zr-M （M=Ni/Co）[26-28]和Nb-Hf-M （M=Ni/Co）[29-33]等，并且其具有较好的渗氢和抗氢脆性能。表2列举了上述新型Nb基渗氢合金的工艺、显微组织结构和渗氢性能之间的关系。从表2中可看出，合金成分、组织结构和制备工艺对合金膜的渗氢性能有较大的影响。因此，研究并构建合金成分、组织结构、工艺和渗氢性能之间的本征关系及氢渗透模型和抗氢脆机理，对渗氢合金膜的成分（或结构）优化设计以及开发高渗氢性能和抗氢脆性能的合金具有重要的指导作用。此外，相关渗氢合金体系相图的构建，特别是明确渗氢成分区域在相图中的具体位置对渗氢合金的开发至关重要。