TiZrV合金是目前工程应用中常见的一类低温激活吸气材料,为更好满足高端真空器件的需求,需要进一步降低激活温度,提高吸气性能。本论文选择Cr、Fe、Al、Mn元素对Ti40Zr30V30（at.%）吸气剂进行了成分优化,并探讨了材料成分变化对其微观结构和吸氢性能的影响。具体研究内容与结论如下:1.利用Cr、Fe、Al、Mn元素优化Ti40Zr30V30合金的成分,以期改善合金的微观结构和吸氢性能。成分优化后,采用XRD和SEM表征Ti基合金的相结构和微观形貌,发现元素替代后的Ti基合金均由两部分组成,一部分是具有BCC相结构的Ti基固溶体另一部分具有C15 Laves相的ZrV2基合金,其中Laves相弥散分布在BCC相的晶界处。2.使用定压法测试改性Ti基吸气剂的吸氢性能,测试结果显示Ti基吸气剂都具有良好的吸氢动力学特性,其中吸氢性能最好的是Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂。使用定压法对比Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂与Zr56.97V35.85Fe7.18吸气剂的室温吸氢性能,发现在250℃保温3 h的烘烤条件下前者的起始吸气速率为2955 cm3·s-1·g-1，是后者的1.5倍。进一步将吸气剂在400℃保温30 min进行再激活,此时前者的起始吸气速率为6621 cm3·s-1·g-1,是后者的 1.2 倍。3.使用真空烧结法为Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂的工程化应用做出初步尝试,结果显示,940℃、20 min为Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂的最佳烧结条件,该吸气元件在坠落实验中的失重率仅为0.016%。在400℃,30 min激活条件下,对比Ti40Zr22V24Cr8Mn6烧结吸气剂与Zr56V37Fe7烧结吸气剂的吸氢性能,结果显示前者的初始吸氢速率达4622 cm3·s-1·g-1,是后者的1.2倍,吸氢量为5500 Pa·cm3·g-1,是后者的1.3倍。4.使用原位XPS表征了 Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂与Zr56.97V35.85Fe7.18吸气剂表面活性元素在150-450℃温度区间的价态变化,认为此温度区间内前者的激活效率始终高于后者。对于Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂,其表面氧化物含量在450℃激活后仅为1.16 at.%,适当提升激活温度或延长保温时间即可完成样品的激活。