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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明涉及氢能利用领域，旨在提供一种通过测量电阻变化获取金属材料高压氢侵入量的测试方法。该方法包括：以相同材料和相同制作工艺加工多个形状相同的金属薄膜试样；然后分别放入氢气和氮气环境中测量电阻变化，并控制两种气氛压力和温度一致；将测量得到的两组数据相减，即可抵消测量过程中压力和温度变化对试样电阻所造成的影响，从而仅保留氢侵入对试样电阻的影响。本发明提出的测量装置相对而言结构简单、成本低廉，且操作便捷。得到能够准确反映高压氢侵入量变化影响下的试样电阻数据，该测量装置可以应用于不同条件下高压氢侵入作用规律的研究工作，为研究氢与材料之间的相互作用提供了新的方法和思路。

主权项：1.一种通过测量电阻变化获取金属材料高压氢侵入量的测试方法，其特征在于，该方法是基于测量高压氢对金属材料侵入过程中电阻值变化的装置而实现的；该装置包括氢气供气系统、氮气供气系统、电阻测量仪和双腔试验环境箱；其中，所述双腔试验环境箱由箱体和端盖组成，其内腔被均匀分隔成两个独立的腔室，分别作为氢气实验腔和氮气实验腔；在两个腔室内部，分别设置一套试样台、电加热器、压力传感器和温度传感器，电加热器通过导线连接温控器；连接至电阻测量仪的两组导线分别穿入腔室，其末端延伸至试样台用于连接金属材料试样；在氢气供气系统和氮气供气系统中，各自包括通过管路连接的气瓶组、增压系统和缓冲罐，并通过管路分别连通双腔试验环境箱中的两个腔室；两个腔室和两个供气系统还同时连接至真空泵；所述两个腔室具有完全相同的形状、体积和腔壁厚度；试样台、电加热器、压力传感器和温度传感器的元件型号，以及各自在两个腔室内部的安装位置均保持一致，用于连通供气系统和用于穿过导线的通孔位置也保持一致；所述测试方法包括以下步骤：1以相同材料和相同制作工艺加工多个形状相同的金属薄膜试样；2将两片试样分别放置在双腔试验环境箱的两个试样台上，试样的相对端部分别通过导线连接电阻测量仪，开启仪器并持续测量试样的电阻数据；3先将两个腔室抽真空，待测量的电阻数据保持稳定后再分别通入氢气和氮气；逐步调整两个腔室内的温度、压力至预定值，且保持变化幅度一致；静置至少24小时，使最终电阻数据趋于稳定；4对充压和调温过程中获取的测量数据进行整理，得到相同实验条件下两种气氛中金属材料的电阻-时间曲线RH2-t和RN2-t；将两个电阻-时间曲线在相同时刻的电阻数据相减，通过消除测量过程中压力和温度变化对试样电阻所造成的影响，得到能够准确反映高压氢侵入量变化影响下的试样电阻数据；将得到的修正结果重新拟合得到电阻-时间曲线RH2-RN2-t，即为高压氢侵入对金属材料电阻的影响曲线；5以新的试样按相同操作条件多次重复步骤1～3的操作，并在预设的不同时间终止实验；取出氢气实验腔中的试样，并利用质谱仪测量试样中的氢含量；然后根据步骤4得到的高压氢侵入对金属材料电阻的影响曲线，确定试样在不同时间节点下的含氢量与试样电阻之间的对应关系，并拟合得到高压氢侵入量与电阻值的变化关系曲线；6重复步骤1～5，并分别通过调整实验过程中的升压速度、升温速度、最终压力、最终温度，以及更换不同材质的金属试样，通过多次高压氢侵入实验获取足量的高压氢侵入量与电阻值的变化关系曲线，以此方式获取不同条件下高压氢侵入的作用规律。

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