Al/Zr-V/Mo和Al/Zr-V-D/Mo多层膜的制备及贮氢性能研究
ZrV<,2>是一种性能优异的贮氢材料,具有吸氢容易,室温吸氢平衡压低,且吸氢后不改变主相的晶格类型,只是晶格膨胀,是一种非常具有潜在应用价值的贮氢材料.但表面活性高,在空气中容易吸附其它杂质气体,当选其作膜材料时,膜表面吸附杂质气体量会大大增加,不利于它在实际中的应用.该文试图通过在Zr-V膜表面覆盖一层Al膜来改变Zr-V膜的表面活性,研究Al膜对Zr-V膜吸放氢性能的影响.开展了Al/Zr-V/Mo和Al/Zr-V-D/Mo膜的制备与吸(放)氘性能研究,有关在氘化后的Zr-V膜表面镀Al膜以改变Zr-V膜表面特性的研究思路,尚未见报道.通过的对阻氢膜的调研选定Al膜作为在Zr-V膜表面的研究对象,采用电阻蒸镀的方法成功的制备出了Al/Zr-V/Mo膜,对其XRD分析结果表明主要由立方相Al、α-Zr基固溶体、β-Zr基固溶体、C15型ZrV<,2>金属间化合物和V基固溶体构成,其中Zr基固溶体含量最大.Al膜采用工艺一(底衬加热到600℃,蒸发电流100A)制备的Al/Zr-V/Mo膜表面基本均匀,但分布有许多大小不一的颗粒.XPS分析结果表明,表面的Al主要以Al<,2>O<,3>存在,内层的Al单质已经混入Zr-V层中.在内层有制备Al膜前空气氧化产生的Zr氧化物存在.Mo已扩散至Al膜表面,从Al膜表面至Zr-V层Mo的相对含量逐渐升高.采用工艺二制备的Al膜(底衬加热到400℃,蒸发电流65A),表面分布除有的少量颗粒外,其它地方都非常均匀平整,无裂痕,也看不出晶粒间界.在吸氘后的Zr-V膜表面采用工艺三制备的Al膜(底衬不加热,蒸发电流65A)表面非常粗糙不平,分布有许多较小的颗粒.对三种Al膜制备工艺制备的Al/Zr-V/Mo和Al/Zr-V-D/Mo膜的SEM分析结果表明降低Al膜的蒸发速率有利于减少Al膜表面的颗粒.降低底衬的温度将使Al膜表面的颗粒不易聚集长大,但温度过低会使Al蒸汽在表面凝结成小颗粒.因此Al膜的较佳制备工艺宜采用蒸发电流65A,底衬加热400℃的镀膜工艺.
Al/Zr-V/Mo膜;Al/Zr-V-D/Mo膜;氘化;解吸
中国工程物理研究院
硕士
核燃料循环与材料
彭述明
2004
中文
TB383
59
2005-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）