[发明专利]采用特殊元素掺杂的Ta基氢透过合金及制备方法

权利要求书

1.采用特殊元素掺杂的Ta基氢透过合金，其特征在于，该采用特殊元素掺杂的Ta基氢透过合金的化学通式为Ta_100-(x+y+z)M_xN_yP_z，其中，M为Zr；N为Ni；P为W、(Mo，Y)或(Cr，Si)，10≤x≤30、10≤y≤30、5≤z≤20，x,y,z均为摩尔百分数。

2.根据权利要求1所述的采用特殊元素掺杂的Ta基氢透过合金，其特征在于，该采用特殊元素掺杂的Ta基氢透过合金的最大渗氢系数为3.8～4.2×10^-8molH₂m^-1s^-1Pa^-0.5，在523～673K的温度下均可渗氢，并具有抗氢脆性能。

3.权利要求1所述的采用特殊元素掺杂的Ta基氢透过合金的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：

步骤1，切割原材料，并清理原材料表面；

切割原材料时，用电火花线切割仪器切割块状原材料，使之形成颗粒状，便于混合均匀，方便熔炼；

清理原材料表面时，将颗粒状原料先后在王水、去离子水以及丙酮溶液中进行清洗，以除去原材料表面的氧化膜；

步骤2，计算原料成分，并根据化学配比进行原料称量；计算原料成分时，根据实验所需要的合金原子比计算试样中各组分的质量百分比，用质量比乘以所炼铸锭质量得到各组分的称量质量；

进行原料称量时，使用精度为万分之一的电子天平称取原材料后混合均匀；

步骤3，进行电弧熔炼，将混合均匀的原料装入铜坩埚中，先熔炼纯钛锭吸收残余氧气，再熔炼样品；

在氩气保护下进行电弧熔炼，采用水冷铜坩埚冷却，真空度为3～6×10^-3Pa，最大熔炼电流1200A，引弧方式为高频引弧，熔炼坩埚冷却方式为水套冷却，制成的钮扣锭样品重量为20～25g；为了提高纯度和使合金铸锭的成分、组织均匀，一个合金样品的熔炼过程至少重复10次，每次重复时要将铸锭翻转；对于含有某些难熔金属的样品，熔炼过程至少重复15次。

4.根据权利要求3所述的采用特殊元素掺杂的Ta基氢透过合金的制备方法，其特征在于，所述的制备方法还包括，在步骤3之后，用电弧熔炼法制备出合金母锭后，用线切割仪切出薄片状样品，合金膜厚度为0.7～1.0mm；用砂纸打磨并经过0.5μm的氧化铝颗粒抛光成镜面后，样品两个表面磁控溅射上180nm～200nm厚度的纯钯薄膜，测试镀钯后合金膜在不同温度下的渗氢性能。