[發(fā)明專利]一種鎂基儲氫合金塊及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210150256.5
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114507798B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設計）人: 韓勝利;鄭開宏;張玉檜;徐靜
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院新材料研究所
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C23/06;C22C1/03;B22F3/02;B22F9/14;B21C31/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 覃蛟

本發(fā)明公開了一種鎂基儲氫合金塊及其制備方法，屬于鎂基儲氫材料技術領域。該方法包括以下步驟：將鎂塊、鎂鎳中間合金以及鎂稀土中間合金按鎂元素、鎳元素以及稀土元素的質(zhì)量比為50?90:10?20:1?10進行熔煉、澆注，得到合金錠；隨后將合金錠熱擠壓成合金棒材并加工成合金電極；隨后將合金電極進行霧化制粉，得到鎂?鎳?稀土儲氫合金粉末，將鎂?鎳?稀土儲氫合金粉末壓制成型。該方法簡單，易操作，適宜批量制備鎂基儲氫合金塊。由此制備得到的鎂基儲氫合金塊可在較短時間以及較低壓力下達到較高的吸氫量，并且可循環(huán)使用高達1500?2000次。

技術領域

本發(fā)明涉及鎂基儲氫材料技術領域，具體而言，涉及一種鎂基儲氫合金塊及其制備方法。

背景技術

鎂基儲氫材料是一種安全性高、便于儲存和運輸?shù)闹袦匦蛢洳牧希湎鄬γ芏鹊秃统杀镜偷奶攸c，被認為是最具應用開發(fā)價值的儲氫材料。

但目前，鎂基儲氫材料主要以粉末形式存在，塊狀的鎂基儲氫材料在短時間和較低壓力條件下所具有的吸氫性能還不太理想。

鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種鎂基儲氫合金塊的制備方法，其可使制備得到的鎂基儲氫合金塊在較短時間以及較低壓力下達到較高的吸氫量。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種由上述制備方法制備而得的鎂基儲氫合金塊。

本申請可這樣實現(xiàn)：

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N鎂基儲氫合金塊的制備方法，包括以下步驟：將鎂塊、鎂鎳中間合金以及鎂稀土中間合金按鎂元素、鎳元素以及稀土元素的質(zhì)量比為50-90:10-20:1-10進行熔煉、澆注，得到合金錠；隨后將合金錠熱擠壓成合金棒材并加工成合金電極；隨后將合金電極進行霧化制粉，得到鎂-鎳-稀土儲氫合金粉末，將鎂-鎳-稀土儲氫合金粉末壓制成型。

在可選的實施方式中，稀土包括鑭、鈰和釔中的至少一種。

在可選的實施方式中，稀土包括釔和鈰中的至少一種。

在可選的實施方式中，熔煉是于680-720℃的條件下進行1-3h。

在可選的實施方式中，熔煉于攪拌條件下進行。

在可選的實施方式中，攪拌轉速為200-1000r/min。

在可選的實施方式中，澆注是于650-700℃的條件下進行5-30min。

在可選的實施方式中，熔煉和澆注均于保護氣氛下進行；

在可選的實施方式中，保護氣為SF₆和CO₂的混合氣。

在可選的實施方式中，熱擠壓的工藝條件包括：熱擠壓溫度為200-600℃，擠壓變形比為1-200:1。

在可選的實施方式中，擠壓前，以預熱溫度為100-300℃對擠壓模具進行預熱，以預熱溫度為100-400℃對擠壓筒進行預熱。

在可選的實施方式中，采用等離子旋轉電極制粉設備進行霧化制粉，霧化制粉過程中，電極旋轉速度為10000-30000r/min，腔體真空度為10^-1-10^-3MPa，霧化時間為1-3h。

在可選的實施方式中，壓制成型的工藝條件包括：成型壓力為200-2000MPa，保壓時間為1-100s。

第二方面，本申請?zhí)峁┮环N鎂基儲氫合金塊，經(jīng)前述實施方式任一項的制備方法制備而得。

在可選的實施方式中，鎂基儲氫合金塊在300-350℃、1-3MPa下，經(jīng)活化后，200-600s的吸氫量為3-5wt％。