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该文以高技术领域急需的高固氦贮氢(氚)合金的研制及应用为背景,采用实验研究与理论计算相结合的方法较系统地研究了Ti-Mo二元系合金吸氢前后的结构、贮氢特性、临氘性能和抗氢脆能力;研究了金属和合金的成膜工艺及技术、膜材的结构和临氢性能;在此基础上进行了以Ti-Mo为基的多元贮氚固氦合金研制,提出了三种合金(α、α+β和β型)的成分设计,并进行相关的性能研究,该文还探讨了氦的人为引入和评价方法,并根据研究工作的需要,研制成功两台关键实验设备.通过对原子团簇模型进行第一原理计算,研究了添加3d、4d过渡族元素(M)对Ti(M)H<,2>体系贮氢性能,如Ti(M)H<,2>系列氢化物化学键的变化、钛合金氢化物的平衡晶格常数、体模量和氦扩散能垒等的影响,并将研究结果用于指导材料研制和性能评价.实验研究了5种成分Ti-Mo二元系合金(Ti-5,10,20,30,40mass％Mo)吸氢前后结构特征及吸氢性能.结果表明,Mo含量在20mass％以上时合金在室温呈单一的β相,Mo含量低于20mass％时合金室温组织呈近β相和α+β双相.Ti-Mo合金饱和吸氢后都形成与TiH<,1.97>结构相同的面心立方氢化物相,其晶格常数在10mass％Mo处有一最高值.测定了Ti-Mo合金的吸氢P-C-T曲线,Mo的添加提高了钛合金室温吸氢平衡压,但Mo含量不超过20mass％时其吸氢平衡压未见明显提高.成分低于10mass％Mo的钛合金氢化物生成焓(△H)与纯Ti的相近,而成分高于10mass％Mo时,△H降至纯Ti的一半水平.我们认为团簇模型的计算结果可以用于解释成分低于20mass％Mo合金的临氢性能.在Ti-Mo二元合金研究的基础上设计了三元和多元Ti系贮氢合金.合金以室温相结构划分为三大类:β型、α型和α+β型.对多元合金吸氢前后的结构、吸氢平衡压、吸氢活性和放氢温度等进行了研究.