钇掺杂钛膜的吸放氢行为研究

作者：李聪; 王猛; 屠汉俊; 施立群

来源：金属学报, 2023, 1-14.

• 磁控溅射
• 离子束分析
• 密度泛函理论
• 扩散
• 表观活化能

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。DFT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。

• 单位
  复旦大学; 现代物理研究所