一种镁基储氢合金材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102031434A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102031434A(43)申请公布日2011.04.27(21)申请号201010522423.1(22)申请日2010.10.26(71)申请人华南理工大学地址510641广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人欧阳柳章林怀俊王辉曾美琴朱敏(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人裘晖(51)Int.Cl.C22C28/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种镁基储氢合金材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种镁基储氢合金材料，按质量百分比，该合金材料包含：镁30％～36％、镧60％～66％、过渡金属2％～5％，把镁粉、镧粉、过渡金属粉分别按照上述比例混合，在感应熔炼炉中熔炼5分钟，温度1500℃冷却后得到合金铸锭；合金铸锭碎成块状，并置于锥形出口的石英管内，把石英管置于感应熔炼炉的中频感应线圈中使其熔化成液态，再通过高压氩气吹到高速旋转的辊轮表面进行旋淬，快速冷却甩出合金带，即得到镁基储氢合金材料，本发明可逆储氢容量接近理论值，在室温下能快速吸氢，放氢温度也有所降低。CN10234ACCNN110203143402031437A权利要求书1/1页1.一种镁基储氢合金材料，其特征在于：按质量百分比，该合金材料包含：镁30％～36％、镧60％～66％、过渡金属2％～5％。2.权利要求1所述的镁基储氢合金材料，其特征在于：所述过渡金属包括镍、钛、钴、铬中的任意一种。3.权利要求1或2所述的镁基储氢合金材料的制备方法，其特征在于如下步骤：(1)把镁粉、镧粉、过渡金属粉分别按照30％～36％、60％～66％、2％～5％质量百分比比例混合，在感应熔炼炉中熔炼5～10分钟，温度范围1300～1500℃冷却后得到合金铸锭；(2)将步骤(1)中得到的合金铸锭碎成块状，并置于锥形出口的石英管内，把石英管置于感应熔炼炉的中频感应线圈中使其熔化成液态，再通过高压氩气吹到高速旋转的辊轮表面进行旋淬，快速冷却甩出合金带，即得到镁基储氢合金材料。4.根据权利要求3所述的镁基储氢合金材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述旋淬，是在快速冷却真空室下旋淬，真空室内的真空度为10-3Pa或者10-2Pa或者4×10-3Pa或者8×10-3Pa。5.根据权利要求3所述的镁基储氢合金材料的制备方法，其特征在于，将步骤(2)得到的合金带放置于氩气保护气氛中，温度为22℃～25℃，时间为4天～30天。6.根据权利要求3所述的镁基储氢合金材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，在感应熔炼炉中熔炼3分钟或者8分钟。7.根据权利要求3所述的镁基储氢合金材料的制备方法，其特征在于，所述合金带的宽度4mm、厚度0.09mm。2CCNN110203143402031437A说明书1/5页一种镁基储氢合金材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及储氢合金材料及其制备工艺领域，特别涉及一种镁基储氢合金材料及其制备方法。背景技术[0002]氢能的存储问题是氢能大规模商业化应用的一大瓶颈，镁基合金由于具有较高的储氢容量，资源丰富，廉价而有着良好的应用前景。但镁基储氢合金的表面容易生成氧化膜，且氢原子在其表面的离解率低，这就使得合金的吸放氢动力学性能差，而且需要在较高的温度下工作，使得其实际应用变得比较困难。近年来研究人员采用了多种办法来弥补这些不足，如机械合金化，添加过渡族金属元素，采用催化剂，形成亚稳相等。[0003]通过在镁基储氢合金中添加稀土元素，合金的放氢温度明显降低；再添加少量的过渡族金属，合金的放氢温度进一步降低。但与此同时，合金的可逆储氢量也有所降低，这主要是因为稀土元素尽管吸氢较容易，但是脱氢温度很高(完全脱氢要600℃以上)，这就意味着吸放氢循环在较低温度下不能实现；加上过渡族金属不容易弥散分布在合金基体中，因为对合金放氢的催化作用不显著。因而，制备晶粒细小的合金，并且让过渡族金属均匀地分布在合金基体中就显得尤为重要。[0004]传统的熔炼方法制备的合金晶粒粗大，且其中的过渡族金属容易团聚，合金的可逆储氢量低，而且放氢温度过高，吸放氢循环寿命较低，这就使得其实际应用困难重重，因而对其结构进行改性显得十分必要。发明内容[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种镁基储氢合金材料及其制备方法，本发明合金材料的可逆储氢量高，放氢温度低，吸放氢循环寿命长。[0006]本发明的目的通过下述方案实现：[0007]一种镁基储氢合金材料，按质量百分比，该合金材料包含：镁30％～36％、镧60％～66％、过渡金属2％～5％。[0008]所述过渡金属包