儲氫合金的配制的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種儲氫合金的配制。
【背景技術】
[0002]氫是最清潔的二次能源。儲氫材料的發現，發展及應用促進了氫能的開發與利用。利用儲氫材料的可逆儲放氫性能及伴隨的熱效應和平衡壓特征，可以進行化學能，熱能，機械能等能量交換，具體可應用于氫的高效儲運，電池的負極材料等。
[0003]儲氫合金是指在適當的溫度和壓力下能大量可逆的吸收，釋放氫的材料。是一種正在發展中的新型能源功能材料。為滿足各種性能的要求，人們已在二元合金的基礎上，開發出三元、四元、五元乃至多元合金。但無論哪種合金，都離不開A、B兩種元素。其中A元素是容易形成穩定的氫化物的發熱性金屬，如T1、Zr、La、Mg、Ca、Mn(混合稀土金屬)等。B元素是難于形成氫化物的吸熱性金屬，如N1、Fe、Co、Mn、Cu、Al等。按照其原子比的不同，他們構成AB5型、AB2型、AB型、A2B型等4種類型。從AB5型到A2B型，金屬A的量增加，吸氫量有增加的趨勢，但反應速度減慢，反應溫度增高，容易劣化等問題也隨之增多。
【發明內容】
[0004]為了提高儲氫合金的活化性能，本發明公開一種儲氫合金的配制，其主要步驟包括以下幾點:本發明公開一種儲氫合金的配制，包括合金的熔煉和合金的退火，其特征在于:所述的熔煉的合金樣品按照Laa54PraiGda2Ni11Coa3Alai的成分進行配比，金屬純度均在99.5%以上。
[0005]所述的熔煉過程包括以下步驟:
a.將合金置于高頻感應熔煉爐內的感應線圈上，在密閉條件下用純度為99.999%的氬氣對爐腔進行4次洗氣置換后開始熔煉，工作電流應在150-500 A之間；
b.開啟電源預熱坩堝20秒后，調整電流到160A使合金充分熔化；
c.待合金全部熔化后開始熔煉，熔煉電流控制在200-350A，熔煉時間為2-3分鐘；
d.熔煉完成后旋轉線圈將熔體澆入銅制水冷坩堝內急冷，得到鑄態合金，待爐體冷卻后將其取出。
[0006]所述的退火過程包括以下步驟:
a.將合金用鎳網包覆后置入爐中，先抽真空15-30分鐘；
b.充入高純氬氣反復沖洗4次；
c.最后保持爐內氬氣氣氛壓力為0.3MPa，加熱至900K，保溫8小時，隨爐冷卻后取出。
[0007]
【具體實施方式】
[0008]合金樣品按Laa54PraiGda2Nii1Coa3Alai的成分設計進行配料,所用金屬純度均在99.5%以上。將金屬試樣表面仔細打磨,去除氧化膜及雜質,用Sartorius電子天平稱量。將稱量好的金屬置于剛玉坩堝中，將其置于自制的高頻感應熔煉爐內的感應線圈上，在密閉條件下用純度為99.999%的氬氣對爐腔進行4次洗氣置換后開始熔煉。熔煉裝置由SP25AB型便攜式固態高頻感應電源，機械與擴散泵組成的聯合真空機組，耐高壓真空熔煉室組成。高頻感應電源最大輸出功率為25 Kw、工作頻率為60 kHz、最大允許工作電流為1000 A。用可調電流控制輸出功率，可調電流的范圍為150-1000A。爐體最大可耐壓2 MPa,可抽極限真空為10_3 Pa。熔煉質量在50-100 g的原料。工作電流應在150-500 A之間。
[0009]為了確保所制備合金的組織結構均勻、化學成分合理，采用熔煉工藝制度如下:開啟電源預熱坩堝20秒后，調整電流到160 A使合金充分熔化，然后，待合金全部熔化后開始熔煉，熔煉電流控制在200-350 A，熔煉時間為2-3分鐘，超過此范圍Mg將劇烈揮發。熔煉完成后旋轉線圈將熔體澆入銅制水冷坩堝內急冷，得到鑄態合金，待爐體冷卻后將其取出。
[0010]為消除合金急冷過程中形成的內應力，改善合金組織和成分的均勻性，熔煉好的合金采用密閉管式真空退火爐進行退火處理，具體方法為:將合金樣品用鎳網包覆后置入爐中，先抽真空15-30分鐘，然后充入高純氬氣反復沖洗4次。最后保持爐內氬氣氣氛壓力為0.3MPa，加熱至900K，保溫8小時，隨爐冷卻后取出。
【主權項】
1.本發明公開一種儲氫合金的配制，包括合金的熔煉和合金的退火，其特征在于:所述的熔煉的合金按照Laa54PraiGda2NiuC0a3Alai的成分進行配比，金屬純度均在99.5%以上。
2.根據權利要求1中所述的儲氫合金的配制，其特征在于:所述的熔煉過程包括以下步驟: a.將合金置于高頻感應熔煉爐內的感應線圈上，在密閉條件下用純度為99.999%的氬氣對爐腔進行4次洗氣置換后開始熔煉，工作電流應在150-500 A之間； b.開啟電源預熱坩堝20秒后，調整電流到160A使合金充分熔化； c.待合金全部熔化后開始熔煉，熔煉電流控制在200-350A，熔煉時間為2-3分鐘； d.熔煉完成后旋轉線圈將熔體澆入銅制水冷坩堝內急冷，得到鑄態合金，待爐體冷卻后將其取出。
3.根據權利要求1中所述的儲氫合金的配制，其特征在于:所述的退火過程包括以下步驟:a.將合金用鎳網包覆后置入爐中，先抽真空15-30分鐘； b.充入高純氬氣反復沖洗4次； c.最后保持爐內氬氣氣氛壓力為0.3MPa，加熱至900K，保溫8小時，隨爐冷卻后取出。
【專利摘要】本發明公開一種儲氫合金的配制，包括合金的熔煉和合金的退火，將合金按照La0.54Pr0.1Gd0.2Ni3.1Co0.3Al0.1的成分進行配比，將合金置于高頻感應熔煉爐內的感應線圈上通過榮華和退火得到儲氫金屬，通過本發明公開的工藝所煉制出的合金活化性能更強。
【IPC分類】C22C19-03, C22F1-10, C22C1-02
【公開號】CN104711454
【申請號】CN201310681402
【發明人】楊秀斌
【申請人】黑龍江潤成祥圣企業管理咨詢服務有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月16日