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Ti0.1Zr0.9Ni0.6Co0.4合金以其室温吸氢容量大、吸氢平衡压力低、放氢压力适中等特点,被认为是一种很有潜力的氢同位素气体处理材料,可实现对氢同位素气体的高效汲取和回收。但是该材料在氢同位素处理过程中,易被体系中含有的杂质气体毒化而失效。为满足氢同位素气体处理的实际应用需求,需对合金抗毒化性能进行改善。本文通过在Ti0.1Zr0.9Ni0.6Co0.4合金表面包覆一层具有氢选择透过性的PdCu合金膜的方法来提高合金的抗杂质气体毒化性能。并对PdCu膜制备方法进行研究,采用SEM、EDS、XRD、ICP-AES等方法对PdCu膜的形貌特征进行系统分析,研究镀膜工艺参数对于膜形貌的影响,优化出最佳的镀膜工艺,并对抗毒化处理后的合金材料抗毒化性能等进行了研究,具体结论如下:(1)采用化学镀方法在合金表面依次镀覆Pd膜和Cu膜,形成PdCu复合膜,并对复合膜制备工艺进行研究,最终优化出最佳的复合膜制备工艺。片状TiZrNiCo合金表面镀Pd膜的最佳工艺条件为:敏化活化三次,清洗剥离活化层易脱落钯催化粒子,形成附着牢固分布均一的活化层;以此催化基底为基础,以1.0g/LPdC12为主盐,还原剂N2H4·H20为0.0122mol/L,采用缓慢滴加的方式进行镀钯膜反应;施镀时间不应低于40min,才能确保得到致密均一的Pd膜层。片状TiZrNiCo合金表面镀Cu膜最重要的实验控制参数是镀液的pH值,以5.24g/L CuS04·5H20为主盐,还原剂CHOCOOH0.0256mol/L,需要适量NaOH(40%)调节镀液pH至12.5,方可确保镀液稳定,使Cu以适当的速率均匀沉积在基体表面。研究发现,膜层的沉积方式与合金基底形貌有密切的关系,Pd和Cu在片状合金表面的沉积过程符合“半球面自催化沉积”动力学模型。(2)对化学镀包覆的PdCu复合膜合金化热处理工艺进行优化,PdCu合金膜的相结构受热处理时间和膜层初始钯铜元素比例影响。以Pd:Cu=60:40的比例在合金颗粒表面沉积Pd-Cu双金属膜,进行如下的热处理工艺:升温至600℃(保温6h)→降温至400℃(1℃/min)→400℃保温8h→降温至室温,可使Pd-Cu合金化为bcc相膜层。研究发现,热处理时膜层元素会与基底发生互扩散,EDS分析结果显示该扩散层主要元素为Pd和Zr。(3)对表面包覆PdCu膜前后的TiZrNiCo合金颗粒进行抗毒化性能测试比较,发现在含有杂质气体的标气中吸氢时,包覆后材料的抗毒化性能得到明显提升,由未包覆的0.58wt.%提高到1.75wt.%,说明PdCu膜包覆明显改善了合金的抗毒化性能。包覆PdCu膜后的合金颗粒在含3种不同浓度杂质气体的H2标准气中进行多次吸放氢循环后,吸氢容量出现下降,但一般经6次循环后,容量基本保持稳定。通过对吸放氢循环后的合金进行SEM和EDS分析发现,合金性能出现下降是由于合金吸放氢过程中的粉化导致的PdCu膜开裂和脱落。通过抗毒化材料在含不同浓度杂质气体的吸放氢性能比较发现,O2对合金材料的毒化作用突出,随着O含量的提升,材料的吸氢量衰减加剧,多次循环后的衰减量也更为显著。