[發明專利]采用特殊元素摻雜的Nb基氫透過合金及制備方法

有效

• 申請號: 201710093087.5
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106834855B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 石鋒
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C22C27/02
• 分類號: C22C27/02;C22C30/00;C22C1/02;C23C14/14;C23C14/35;C23C14/02
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 王占華

1.采用特殊元素摻雜的Nb基氫透過合金，其特征在于，該采用特殊元素摻雜的Nb基氫透過合金的化學通式為Nb_100-(x+y+z)M_xN_yP_z；其中，M為Zr和Hf中的1種或者1種以上的元素，N為Co；P為Ru、(Sn，Si)或(Mo，Rh)，20≤x≤30、10≤y≤30、5≤z≤20，x，y，z均為摩爾百分數；合金膜厚度為0.79～0.82mm。

2.根據權利要求1所述的采用特殊元素摻雜的Nb基氫透過合金，其特征在于，該采用特殊元素摻雜的Nb基氫透過合金的最大滲氫系數為4.7～5.2×10^-8mol·H₂·m^-1·s^-1·Pa^-0.5，滲氫控制溫度為523～673K，并具有抗氫脆性能。

3.權利要求1所述的采用特殊元素摻雜的Nb基氫透過合金的制備方法，其特征在于，該制備方法包括：

步驟1，切割原材料，并清理原材料表面：

切割原材料時，用電火花線切割儀器切割塊狀原材料，使之形成顆粒狀，便于混合均勻，方便熔煉；

清理原材料表面時，將顆粒狀原料先后在王水、去離子水以及丙酮溶液中進行清洗，以除去原材料表面的氧化膜；

步驟2，計算原料成分，并根據化學配比進行原料稱量：

計算原料成分時，根據實驗所需要的合金原子比計算試樣中各組分的質量百分比，用質量比乘以所煉鑄錠質量得到各組分的稱量質量；

進行原料稱量時，使用精度為萬分之一的電子天平稱取原材料后混合均勻；

步驟3，進行電弧熔煉，將混合均勻的原料裝入銅坩堝中，先熔煉純鈦錠吸收殘余氧氣，再熔煉樣品：

在氬氣保護下進行電弧熔煉，采用水冷銅坩堝冷卻，真空度為4.7～5.7×10^-3Pa，最大熔煉電流1200A，引弧方式為高頻引弧，熔煉坩堝冷卻方式為水套冷卻，制成的鈕扣錠樣品重量為20～25g；為了提高純度和使合金鑄錠的成分、組織均勻，一個合金樣品的熔煉過程至少重復12次，每次重復時要將鑄錠翻轉。

4.根據權利要求3所述的采用特殊元素摻雜的Nb基氫透過合金的制備方法，其特征在于，所述的制備方法還包括，在步驟3之后，用電弧熔煉法制備出合金母錠后，用線切割儀切出薄片狀樣品，用砂紙打磨并經過0.5μm的氧化鋁顆粒拋光成鏡面后，樣品兩個表面磁控濺射上180～200nm厚度的純鈀薄膜，測試鍍鈀后合金膜在不同溫度下的滲氫性能。