[发明专利]超晶格贮氢合金及其制备方法

权利要求书

1、一种超晶格贮氢合金，其特征在于，该合金的组分及其质量百分比为：99.9～99.95％的分子式为(RE_xMg_y)(Ni_kCo_dAl_bMn_c)_n的晶胞和0.05～0.10％的纳米碳材料，

所述的RE_xMg_v中：x+y＝1，0.6≤x≤0.9；

所述的(Ni_kCo_aAl_bMn_c)_n中k+a+b+c＝1，0.1≤a≤0.2，0.01≤b≤0.1，0≤c≤0.1，3.0≤n≤4.0。

2、根据权利要求1所述的超晶格贮氢合金，其特征是，所述的晶胞是经熔炼后形成的超晶格晶体的基本组元。

3、根据权利要求1所述的超晶格贮氢合金，其特征是，所述的RE是指纯镧、镨钕合金或纯镨中的一种或其组合。

4、根据权利要求1所述的超晶格贮氢合金，其特征是，所述的纳米碳材料是指外径为1nm-200nm的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。

5、根据权利要求1所述的超晶格贮氢合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将RE、Co、Al和Mn依次按照x∶a∶b∶c的摩尔比例配制好后放入在惰性气氛保护下高频悬浮熔炼炉的坩埚中，将RE置于最上层，其他原料在下，以逐步升温的方式进行第一次熔炼，制成合金初锭，其中：0.6≤x≤0.9，0.1≤a≤0.2，0.01≤b≤0.1，0≤c≤0.1；

第二步、先将合金仞锭取出坩埚，将镍镁合金放在坩埚底部，然后在镍镁合金上放置合金仞锭，再以逐步升温的方式进行第二次熔炼，制成合金铸锭；

第三步、将合金铸锭取出坩埚并击碎成块状，再放入坩埚中以逐步升温的方式进行第三次熔炼，制成贮氢合金，三次熔炼是保证了合金铸锭成分和组织均匀性并抑制偏析；

第四步、将贮氢合金在惰性气体保护下置于管式真空退火炉中进行退火处理；

第五步、将退火后的贮氢合金在惰性气体保护下进行机械球磨，并在球磨过程时加入贮氢合金的重量的0.05～0.10％的碳纳米管，并将所得合金粉过200目筛和400目筛，得到最终的超晶格贮氢合金。

6、根据权利要求5所述的超晶格贮氢合金的制备方法，其特征是，所述的RE是指纯镧、镨钕合金或纯镨中的一种或其组合。

7、根据权利要求5所述的超晶格贮氢合金的制备方法，其特征是，所述的Co、Al和Mn分别为杂质含量小于质量百分比1％的单质的钴、铝和锰。

8、根据权利要求5所述的超晶格贮氢合金的制备方法，其特征是，所述的逐步升温的方式是指：熔炼温度为1500℃～2000℃，熔炼时间为1～3分钟，熔炼电流为20A～50A。

9、根据权利要求5所述的超晶格贮氢合金的制备方法，其特征是，所述的镍镁合金中镍和镁的质量比为4∶1。

10、根据权利要求5所述的超晶格贮氢合金的制备方法，其特征是，所述的退火处理是指：将贮氢合金放入真空退火炉的石英舟并送至退火炉膛的恒温区，然后将炉膛密封后抽至2Pa～500Pa后，通入氩气，再抽至2Pa～500Pa，如此反复三次，最后充入0.01MPa～1MPa的氩气，使样品在氩气保护下进行退火热处理，退火热处理的温度为800℃～1000℃，时间为4～24小时。