一种高均匀性钒钛基储氢合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114427045A(43)申请公布日2022.05.03(21)申请号202111582296.9(51)Int.Cl.(22)申请日2021.12.22C22C1/03(2006.01)C22F1/02(2006.01)(66)本国优先权数据C22C30/00(2006.01)202111504842.72021.12.10CNC22C27/02(2006.01)(71)申请人厚普清洁能源股份有限公司C22F1/18(2006.01)地址610041四川省成都市中国（四川）自C01B3/00(2006.01)由贸易试验区成都高新区世纪城南路599号6栋11层3号(72)发明人唐孝宗吴朝玲黄吉钟骁严义刚陈云贵张强谭永军赵上马唐光顺李淑恒(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人胡东东权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种高均匀性钒钛基储氢合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高均匀性钒钛基储氢合金及其制备方法，包括以下步骤：S1、按照成分配比称取原材料；S2、将高熔点的原材料加入真空感应悬浮熔炼炉的水冷铜坩埚中，将低熔点的原材料加入真空感应悬浮熔炼炉的加料器中；S3、待高熔点原材料完全熔化后，加入低熔点的原材料；S4、熔炼结束后，随炉冷却得到合金锭，将合金锭翻身后再次进行熔炼；S5、S4结束后通过浇铸模具浇铸得到钒钛基储氢合金锭。本发明通过采用并改进真空感应悬浮熔炼技术，其不仅可以避免合金烧损严重、坩埚腐蚀等问题，而且制备过程带有合金提纯功能，有效抑制成分上的宏观偏析，制备得到的储氢合金的吸氢压力为3－5MPa，在0℃吸氢、60℃放氢时的可逆储氢量可达3.1wt％，技术优势明显。CN114427045ACN114427045A权利要求书1/1页1.一种高均匀性钒钛基储氢合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、按照钒钛基储氢合金的成分配比称取对应的原材料，备用；S2、将高熔点的原材料加入真空感应悬浮熔炼炉的水冷铜坩埚中，将低熔点的原材料加入真空感应悬浮熔炼炉的加料器中，然后开始进行真空感应悬浮炉熔炼；S3、待高熔点原材料完全熔化后，调整真空度和分压，将低熔点的原材料通过加料器加入水冷铜坩埚中进行熔炼；S4、熔炼结束后，随炉冷却得到合金锭，将合金锭翻身后再次加入水冷铜坩埚中进行翻身熔炼；S5、S4结束后通过浇铸模具浇铸得到钒钛基储氢合金。2.如权利要求1所述的高均匀性钒钛基储氢合金的制备方法，其特征在于，所述原材料包括FeV80合金颗粒、海绵钛颗粒、金属铬颗粒和电解锰颗粒，所述FeV80合金颗粒、海绵钛颗粒和金属铬颗粒归类于高熔点原材料，所述电解锰颗粒归类于低熔点原材料。3.如权利要求2所述的高均匀性钒钛基储氢合金的制备方法，其特征在于，所述原材料还包括稀土颗粒，所述稀土颗粒归类于低熔点原材料。4.如权利要求3所述的高均匀性钒钛基储氢合金的制备方法，其特征在于，所述FeV80合金颗粒的粒度为5－15mm，金属铬颗粒的粒度为5－20mm，所述稀土颗粒的粒度为10－30mm；所述海绵钛纯度≥99.5％，金属铬颗粒的纯度≥99.0％，稀土颗粒纯度≥99.0％。5.如权利要求1所述的高均匀性钒钛基储氢合金的制备方法，其特征在于，将S5得到的钒钛基储氢合金放入热处理炉内，在真空条件下将其加热至1100－1500℃，保温一定时间，然后随炉冷却至300－500℃时，在氢气和氩气的混合气体下进行高温氢气漂洗处理，冷却后即得。6.如权利要求1所述的高均匀性钒钛基储氢合金的制备方法，其特征在于，低熔点原材料加入水冷铜坩埚中后，保温一定时间，熔炼合格后将其浇铸于水冷铜模具中，得到合金锭。7.如权利要求1所述的高均匀性钒钛基储氢合金的制备方法，其特征在于，在S3中，真空和分压满足要求后，分段提升功率加热至合金固相线温度，保温一段时间，再提升功率加热至合金液相线温度以上50－100℃，保温一段时间，然后再加入低熔点原材料熔炼；真空度要求压强不大于0.01Pa，分压气体采用氩气。8.如权利要求1所述的高均匀性钒钛基储氢合金的制备方法，其特征在于，在S4中，将合金锭翻身并加入水冷铜坩埚中后，快速提升功率加热至1400－1800℃，待合金全部熔化后，提升50－100℃的过热度，保温一段时间，最后浇铸得到钒钛基储氢合金。9.如权利要求1所述的高均匀性钒钛基储氢合金的制备方法，其特征在于，合金翻身熔炼的次数不少于1次。10.一种高均匀性钒钛基储氢合金，其特征在于，所述高均匀性钒钛基储氢合金通过上述权利要求1－9任一所述的制备方法制备得到，所述钒钛基储氢合金的通用式为VaTibCrcFedMneCef，其中，0.2≤a≤0.7，0.15