根据国内外的研究现状，结合ZrV₂的研究结果，本论文将氧引入Zr-V体系中令其形成Ti₂Ni型η-相Zr-V-O体系，并以此作为研究对象，开展了η-相Zr₃V₃O_x贮氢合金的合成及其组成、结构和贮氢性能间的关系研究，为进一步应用开发奠定基础。 本工作在国内首次成功制备出含氧金属间化合物贮氢材料——Ti₂Ni型η-相Zr₃V₃O_x合金；并对Ti₂Ni型η-相Zr₃V₃O的均一化热处理工艺进行了研究；同时测定了Ti₂Ni型η-相Zr₃V₃O及其变氧合金——Zr₃V₃O_x的吸、放氢性能，其中，η-相Zr₃V₃O吸附和离解P-C-T曲线的测定、不同初始压力、温度及氧含量对η-相Zr₃V₃O_x的初始吸氘速率的影响的研究、η-相Zr₃V₃O_x解析曲线的研究以及含氧量对η-相中Zr和V结合能的影响的研究目前还罕见报道。 研究结果表明，通过在原料中加入稳定的氧化物，运用电弧熔炼方法，翻身熔炼三次能够制备出达到预期合金设定成分要求的含氧稳定的η-相金属间化合物Zr₃V₃O_x的铸锭样品，通过改变材料中的氧含量可调控铸锭样品次生相的组成和含量，但对样品主相无明显影响。1150℃热处理96小时再经1000℃恒温96小时是获得η—相Zr₃V₃O高含量合金的较好热处理条件，在该条件下制备的合金，化学成分均匀，η—相含量达90％以上。较长时间热处理的样品经氘化处理后，合金充分均匀化，并使其稳定在Ti₂Ni型η—相Zr₃V₃OD_x氘化物相上，达到纯化Ti₂Ni型η—相的目的，这为纯化Ti₂Ni型η—相金属间化合物的杂相提供了一种新方法。获得η—相Zr₃V₃O单相的较好均一化工艺是，对1150℃热处理96小时再经1000℃恒温96小时的样品进行饱和氘化处理，在该条件下制备的合金，η—相含量达97％以上。 Zr₃V₃O_x合金对D₂的活性非常好，在室温下，即可快速吸氘。Zr₃V₃O_x金属间化合物的真空除气温度以600℃为宜。在室温下，Zr₃V₃O合金吸附容量小于4.5时，吸附平衡压和其氘化物的离解平衡压均低于10^-4Pa；1.5≤D／Zr₃V₃O≤3.5时，吸附和离解的焓变和熵变基本一致，滞后效应很小；D／Zr₃V₃O＞3.5时，吸附的焓变比离解的约高10KJ／mol D₂，吸附的熵变比离解的约高15 J／K·mol．D₂，说明此时该合金存在明显的滞后效应，有利于氢同位素的贮存。Zr₃V₃O_x金属间化合物其初始吸附速率因吸附温度和氧含量而异；同时其饱和吸氘量随氧含量降低从5.5（D／Zr₃V₃O）升高到7.0以上。Zr₃V₃O_x金属间化合物饱和氘化后，即使含氧量不同，氘化物的相组成基本一致，都是由主相（η-相氘化物）和次生相（δ-ZrD_x、C15型ZrV₂D_x和β-VD_x）组成，但饱和氘化物的体胀率均小于9％，这说明该类合金比ZrV₂具有更强的抗粉化能力。综合考虑合金的体胀率和饱和吸氘量，Zr₃V₃O_x合金在x=0.4～0.6时，其性能较佳。Zr₃V₃O_x氘化物的热解析谱图因含氘量而异，其η-相的解析行为都比较一致，出现解析峰的温度和数量均与Zr₃V₃O_x金属间化合物中D原子四种不同的占位情况有关，这与文献的晶体结构研究结zr-V-O贮氢合金的组成、结构与性能研究果相符。 ZrsV3O、金属间化合物的XPS分析表明，氧在n一相中作为电子受体;随氧含量的增加，主相（几一相）中钒的金属性增强，错的金属性减弱。因此在吸氖过程中，随氧含量增大，钒对其吸附的影响增大，而错的作用减弱，这与Zr3V30x的初始吸附曲线所表现出的趋势一致。 综上所述，几一相ZraV30x金属间化合物是一种优良的低平衡压贮氢材料，并可通过调节其中的氧含量获得所需的贮氢性能。可以预见该类材料在氢同位素的贮存、处理等方面有重要的应用前景。