[发明专利]中子衍射样品室

说明书

技术领域

本发明属于中子衍射技术领域，具体涉及一种中子衍射样品室所用的合金材料。

背景技术

用中子衍射技术研究贮氢材料的吸放氢过程需要在一定的温度和压力下进行，因此对样品室的要求比较苛刻，需要能够密封，且耐较高的温度和压力。目前国际上中子衍射实验常用样品室是石英管或不锈钢管材质。这两种样品室都有各自的缺点，例如，石英管本身会在衍射峰上产生漫散射包，而有些贮氢材料也会由于吸入氢或氘致非晶现象，也就说，氢(氘)化物样品本身也会产生漫散射包，很难将其与样品室产生的漫包分开，影响数据质量，导致精修结果的可靠性降低；另外充氢(氘)结束后，需采取烧结的方式密封石英管，高温不仅会导致石英管中的部分Si析出，而且有发生爆炸的隐患。对不锈钢样品室而言，由于Fe对中子的散射截面很大，样品室产生的衍射峰常常会远大于样品本身所能提供的衍射强度，样品的衍射信息完全淹没在样品室的信息中。

发明内容

(一)发明目的

为消除传统不锈钢或石英样品室对样品衍射信息的干扰，利用不同原子对中子散射长度互为正负的特点，提供一种耐较高温度、耐高压、本身不吸氢且对中子衍射零基底的样品室。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种中子衍射样品室，经过熔炼、锻造、热处理、机械加工等工序加工而成，所用的材料为钛锆合金，其中钛与锆的重量配比为65～69％锆，31～35％钛。

(三)有益效果

本发明所提供的技术方案利用钛、锆金属对中子散射长度互为正负的特点，用其制造的中子衍射样品室不仅耐较高温度、高压，本身也不吸氢，对中子衍射为零基底，消除传统不锈钢或石英样品室对样品衍射信息的干扰，提高衍射数据的可靠性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所提供的技术方案作进一步阐述。

一种中子衍射零基底样品室，所用的材料为钛锆合金，其中钛与锆的重量配比为65～69％锆，31～35％钛，优先方案是钛与锆的重量配比为68％锆，32％钛。

在具体制备时，选取纯度不低于99.5％的钛、锆原材料，按上述比例，放入电弧炉中多次熔炼，形成零基底成分的Ti-Zr合金锭，再经过锻造、热处理、机械加工等工序，加工出合乎规格的中子衍射零基底样品室。其中样品室的壁厚应小于或等于0.6mm，以0.4～0.6mm为佳。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，假若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。