一种有序多孔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(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102560174102560174B(45)授权公告日2014.08.06(21)申请号201110437386.9发明内容第1段至第4段、附图2、5.晁月盛等.《功能材料物理》.《功能材料物(22)申请日2011.12.23理》.东北大学出版社,2006,第3段.(73)专利权人昆明理工大学审查员谭南地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人黎振华周荣蒋业华金青林岑启宏周荣锋(51)Int.Cl.C22C1/08(2006.01)C22C19/03(2006.01)C22C23/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)(56)对比文件CN101503768A,2009.08.12,说明书发明内容第1段至第4段、附图2、5.CN101503768A,2009.08.12,说明书权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种有序多孔储氢合金及其制备方法(57)摘要本发明提供一种有序多孔储氢合金及其制备方法，将纯Mg炉料置于真空下，再通入氩气后进行熔化Mg，然后控制Mg液温度再加入Ni，保温使Ni缓慢溶解在Mg液中得到Mg-Ni合金液；再通入氢气，再保温，使氢充分溶解进入Mg-Ni合金液中；保持压力浇入径向加热而轴向底部强制冷却的结晶器中，同时控制Mg-Ni合金液沿轴向凝固，得到有序多孔储氢合金锭；经切片、清洗、干燥后，即得到有序多孔储氢合金；其质量百分含量为0～55%Ni，余量为Mg及其它不可避免的杂质元素；该合金内部具有有序排列的规则孔洞，孔洞直径为0.1～3000um，孔隙率为0～60%。CN102560174BCN1025674BCN102560174B权利要求书1/1页1.一种有序多孔储氢合金的制备方法，其特征在于经过下列各步骤：（1）将纯Mg炉料置于真空下，再通入0～1×106Pa的氩气后进行熔化Mg，然后控制Mg液温度为730～780℃下，再加入Mg和Ni总质量25～55%的Ni，保温30～90min使Ni缓慢溶解在Mg液中得到Mg-Ni合金液；（2）向步骤（1）所得Mg-Ni合金液中通入0～4×106Pa的氢气，再在750～820℃下保温10～60min，使氢充分溶解进入Mg-Ni合金液中；（3）保持压力在0～5×106Pa下，将步骤（2）所得Mg-Ni合金液浇入径向加热而轴向底部强制冷却的结晶器中，结晶器的径向温度为750～850℃，而轴向底部温度为0～20℃，同时将结晶器按照0～1000μm/s的速度移出电阻加热圈以达到控制Mg-Ni合金液沿轴向凝固，得到有序多孔储氢合金锭；（4）将步骤（3）所得有序多孔储氢合金锭经切片、清洗、干燥后，即得到有序多孔储氢合金，其质量百分含量为25～55%Ni，余量为Mg及其它杂质元素；该合金内部具有有序排列的规则孔洞，孔洞直径为0～3000μm，孔隙率为0～60%。2CN102560174B说明书1/3页一种有序多孔储氢合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种有序多孔储氢合金及其制备方法，属于能源材料领域。背景技术[0002]氢储量大、无污染和能量密度高，自20世纪70年代暴发世界性石油危机以来，氢能的研究与应用开发得到了突飞猛进的发展。然而氢在常温下为气态且易燃，为了更好的利用氢能源，解决其储存和转换是问题的关键所在。[0003]储氢合金在氢的存储和转换过程中起着重要的作用，同时也是燃料电池的关键材料。它在一定的压力温度条件下，必须具有高度的吸放氢可逆性。[0004]已开发的稀土系、钛系、锆系、镁系等多种储氢合金中，镁基储氢合金密度小，储氢能力强，是最具开发潜力的一种。但是以纯镁和Mg-Ni合金为代表的镁基储氢合金吸放氢动力学性能差，放氢温度高（300℃以上），实际应用困难。解决这些问题，是镁基储氢合金获得应用的关键所在。[0005]已有研究表明，颗粒直径越小的材料，其吸放氢的平衡压越低。原因是材料颗粒越小，比表面越大，材料具有比较高的表面能，更容易吸附氢，被吸附在材料表面的氢气更易发生化学分解，使得吸放氢的平衡压会更低。[0006]已公开的文献中，主要涉及通过添加合金元素改善镁基储氢合金储氢性能或通过机械合金化工艺等进行制备颗粒尺寸较小、吸放氢性能好的镁基储氢合金。[0007]中国发明专利ZL02111381.5公开了一种非晶态稀土-镁基储氢合金及其制造方法，其特征是将预先设定的稀土-镁基合金成分通过熔炼制成晶态合金，该晶态合金在室温下粉碎成粉料，再将粉料与芳香族有机溶剂一起球磨形成非晶态合金，除去溶剂后即获得固体非晶态稀土-镁基储氢合金。中国发明专利ZL01145324.9提