储氢结构用材料组合物、储氢结构用材料及储氢单体管.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CN114105660A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202010884669.7(22)申请日2020.08.28(71)申请人上海市洁能科技有限公司地址201501上海市金山区枫泾镇兴福利路258号12幢(72)发明人史金沪徐燕(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人辛元石韦东(51)Int.Cl.C04B35/80(2006.01)C04B35/626(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/14(2006.01)F17C1/00(2006.01)权利要求书2页说明书20页附图1页(54)发明名称储氢结构用材料组合物、储氢结构用材料及储氢单体管(57)摘要本发明提供储氢结构用材料、储氢单体管和用于制备储氢结构用材料和储氢单体管的储氢结构用材料组合物。本发明的储氢单体管具有微米级孔径蜂巢高压储氢结构，质量比重轻，孔径为150μm、管壁厚度为35μm的储氢结构的极限压强>200MPa，洛氏硬度86～89，耐高温>1900℃，耐低温<‑260℃，热传导低，高温隔热，耐强酸碱。在高密度氢工作氛围与复杂的动态环境下，本发明的高压储氢结构均非常稳定。CN114105660ACN114105660A权利要求书1/2页1.一种储氢结构用材料组合物，其特征在于，所述储氢结构用材料组合物的原料包括以下组分：20-24重量份的聚酰亚胺，12-13重量份的聚醋酸乙烯酯，15-17重量份的氯化铝，3-5重量份的氯化镁，3-5重量份的氯化钡，10-12重量份的三氧化二铝，15-17重量份的二氧化锆，0.5-0.7重量份的三氧化二镧、铈氧化物和/或镧铈氧化物，32-35重量份的二氧化硅、碳化硅和/或氧化铍，1.5-2.5重量份的氢氧化钠和/或氢氧化钾，1.5-3重量份的三氧化二钇，6-8重量份的二氧化钛和/或碳化钛，0.3-0.5重量份的二氧化铪和/或碳化铪、任选的0.3-0.5重量份的氯化钙和任选的不超过10重量份的碳化锌；优选地，所述储氢结构用材料组合物的原料还包括水和极性溶剂，所述极性溶剂选自二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮；优选地，所述储氢结构用材料组合物的粘度为90000±10000cP。2.一种制备权利要求1所述的储氢结构用材料组合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)混合氯化铝和氯化镁，加水溶解，加入氢氧化钠和/或氢氧化钾，反应生成白色沉淀，取白色沉淀，加入氯化钡和任选的氯化钙，搅拌均匀后，烘干，经700-900℃高温处理，粉碎，得到组合物A；(2)混合三氧化二铝、二氧化锆、三氧化二钇、二氧化钛和/或碳化钛、二氧化铪和/或碳化铪、和任选的碳化锌，得到组合物B；(3)向聚酰亚胺溶液中加入二氧化硅、碳化硅和/或氧化铍，搅拌均匀后，加入组合物B，搅拌均匀后，加入氧化镧、铈氧化物和/或镧铈氧化物，搅拌均匀后，得到组合物C；(4)向聚醋酸乙烯酯溶液中加入组合物A，搅拌均匀后，将得到的混合物与组合物C混合，搅拌均匀；由此得到所述储氢结构用材料组合物。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法具有以下一项或多项特征：(1)步骤(1)中，加水溶解得到的氯化铝和氯化镁混合溶液的浓度为40-60wt％；(2)步骤(1)中，高温处理的时间为80-100min；(3)步骤(1)中，粉碎后组合物A的目数在8000目以上；(4)步骤(3)中，所述聚酰亚胺溶液为聚酰亚胺溶解在极性溶剂中得到的溶液，所述极性溶剂选自二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮，所述聚酰亚胺溶液的粘度为90000cP±2000cP；(5)步骤(3)在35-45℃和-94kPa至-101kPa的真空度下进行；(6)步骤(4)中，所述聚醋酸乙烯酯溶液为聚醋酸乙烯酯的水溶液，其浓度为70-80wt％；(7)步骤(4)中，在35-45℃和-94kPa至-101kPa的真空度下对聚醋酸乙烯酯溶液和组合物A的混合物与组合物C进行混合；(8)步骤(4)中，混合聚醋酸乙烯酯溶液和组合物A的混合物与组合物C后，加入极性溶剂，将混合物的粘度调节到90000±10000cP，所述极性溶剂选自二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。4.一种储氢结构用材料，其特征在于，以所述储氢结构用材料的总质量计，所述储氢结2CN114105660A权利要求书2/2页构用材料包括以下成分：33-39wt％的二氧化硅和/或氧化铍，17-22wt％的三氧化二铝，20-28wt％的二氧化锆，6-10wt％的二氧化钛，0.25-0.5wt％的氧化铪，0.45-0.9wt％的氧化镧、铈氧化物和/或镧铈氧化物，1-2.7wt％的三氧化二钇，0.12-1wt％的