金属学报

作者：李聪, 王猛, 屠汉俊, 施立群

单位：复旦大学 现代物理研究所 上海 200433

关键词：磁控溅射,离子束分析,密度泛函理论,扩散,表观活化能,

合金化方法通常被用于改善储氢金属的力学性能，然而这往往会影响材料的储氢性能。为了研究Y掺杂对金属Ti吸放氢的影响，本工作从实验和模拟2方面研究了Ni/Ti-Y合金薄膜的吸放氢特性。采用直流磁控溅射方法制备不同Y掺杂含量的Ti-Y薄膜，并在表面镀一层Ni膜以减少表面污染。吸氘实验发现，Ti薄膜中氘(D)含量随着Y浓度的增加而增大，这是因为替位Y能够结合更多的D，且Y易与O结合可降低Ti被毒化的程度，有利于Ti吸D。密度泛函理论计算表明Y增强了与其相邻的Ti—H 键能，同时产生了较强的Y—H键，导致紧邻Y的H结合能和扩散势垒增大，Ti-Y对H的束缚力增强；氘热释放实验结果显示Ni/Ti-Y体系的D解吸表观活化能高于纯Ni/Ti，说明Y对Ni/Ti-Y体系的氘脱附动力学产生了重要影响。结果表明Y掺杂对Ti薄膜体系的吸放氢性能都产生了一定程度的影响。

来源：2024年第6期

《金属学报》期刊编辑部

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