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在氢气的制取及分离技术中,膜分离法具有成本低、易操作、生产效率高等特点,具有广阔的发展前景。Pd及其合金膜具有氢渗透性高,机械稳定性好,催化活性高等优点,是目前应用较多的氢分离合金膜。但金属Pd为稀缺资源,价格昂贵,不适合大规模的工业化应用。5B族金属（如Nb,V,Ta）氢渗透性高且资源丰富,其中纯Nb在673K的氢渗透率为3.46×10-7 mol H2 m-1s-1Pa-0.5,是纯Pd的21倍,但纯Nb极易氢脆,无法应用于氢分离。通过合金设计形成多相,功能分担,开发兼具高氢渗透性及抗氢脆性的氢分离合金是目前重要的研究方向之一。Nb-Ti-Co系氢分离合金为多相结构,本文选取其中性能优异的Nb40Ti30Co30合金,通过加入Hf替代Ti,研究合金元素Hf的加入对Nb-Ti-Co合金显微组织及氢传输性能的影响。使用元素替代法制备Nb40Ti30-xHfxCo30（x=0,5,10,15,20,30）氢分离合金,对合金膜进行显微组织分析及氢渗透性能测试。当x=0时,合金Nb40Ti30Co30由bcc-（Nb,Ti）相和B2-TiCo相组成;随着Hf含量的增加（02-（Ti,Hf）Co相;当x=30时,合金的相组成为bcc-（Nb,Hf）和Bf-HfCo相。随着Hf含量增加,HfCo衍射峰逐渐增强。Nb-Ti（Hf）-Co合金由初生bcc-Nb相和共晶[bcc-Nb+（Ti,Hf）Co]相构成,随着Hf含量的增加,合金中bcc-Nb相的体积分数逐渐增大,有利于提高合金的氢渗透性能。氢渗透结果表明,合金的氢渗透流量随温度和上游压力的升高而增大。温度与压力相同时,Nb40Ti30-xHfxCo30（x=0,5,10,15,20,30）合金的氢渗透流量随Hf含量的增加而增大,当x=30时,Hf完全取代合金中的Ti,氢渗透流量达到最大。当上游压力为0.2-0.4MPa时,合金的氢渗透流量?与压力差?0.5线性相关,氢渗透系数Ф不随压力变化;上游压力大于0.4MPa时,合金的氢渗透系数随压力的升高逐渐下降。上游压力相同时,合金的氢渗透系数随温度的升高而增大。合金的氢渗透系数随Hf含量的增加而增大,Hf替代Ti可以提高合金的氢渗透性能。氢溶解结果表明,Nb-Ti（Hf）-Co合金的氢溶解度随平衡压力的升高而增大。673K下,合金氢溶解度在压力小于0.01MPa时的增长速度明显比高压时大。当平衡压力相同时,合金的氢溶解度随温度降低而增大,压力小于0.01MPa时温度的影响尤为明显。Hf替代Ti不改变合金PCT曲线的形状,合金的氢溶解度和PCT因子随Hf含量的增加而增大,有利于提高合金的氢渗透性能。压力为0.1-1MPa时,合金中的氢浓度C与平衡压力P0.5的关系虽然可以用修正后的Sievert定律来表示,但仍然存在误差,标准氢渗透系数Ф不能准确描述合金的氢渗透性能,化学势驱动氢传输模型比传统Fick定律更加适合描述该类合金的氢传输过程。根据化学势梯度驱动的氢渗透模型,合金的氢渗透流量J*L与PCT因子成正比,斜率为RTB/2L。根据拟合直线的斜率可以求出合金的氢原子迁移率B。Nb-Ti（Hf）-Co氢分离合金的氢原子迁移率随温度的升高而增大。在相同温度下,合金的原子迁移率随Hf含量的增加而增大。Hf替代Ti,有助于提高Nb-Ti（Hf）-Co氢分离合金中的氢原子迁移率B,提升合金的氢扩散性能。