[发明专利]一种高容量RE-Mg-Ni-Co基贮氢合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高容量RE-Mg-Ni-Co基贮氢合金，其特征在于：其化学式组成为：Ce_1-xRE_xMg_12-yNi_y+100(wt)%Co+z(wt)%NbF₅，式中x、y为原子比，0<x<0.5，0.5<y<3，z为NbF₅占Ce_1-xRE_xMg_12-yNi_y合金的百分含量，2<z<8，RE为稀土元素镧、钕、钇、镨、钆中的至少一种，Co与Ce_1-xRE_xMg_12-yNi_y合金的质量相同；

该贮氢合金通过以下方法制备：按化学式Ce_1-xRE_xMg_12-yNi_y进行配料并冶炼、快淬得到合金薄带、破碎、筛分、与质量比1：1的钴粉混合进行一次球磨、以纳米NdF₅为催化剂进行二次球磨，获得具有纳米晶-非晶结构的合金粉末。

2.如权利要求1所述的高容量RE-Mg-Ni-Co基贮氢合金，其特征在于：所述化学式的原子比为：x=0.4；y=1；催化剂NdF5的含量z=4。

3.如权利要求1所述的高容量RE-Mg-Ni-Co基贮氢合金，其特征在于：该贮氢合金具有如下性能：为5.02%～5.82wt%，为3.71%～4.87wt%，S₁₀₀为94%～97.3%，其中：

为在初始氢压为2MPa及200℃下，5分钟内的吸氢量(wt.%)，

为在初始压力为1×10^-4MPa及250℃下，30分钟内的放氢量(wt.%)，

S₁₀₀=C₁₀₀/C_max×100%，其中，C_max是合金的饱和吸氢量，C₁₀₀第100次循环后的吸氢量。

4.一种高容量RE-Mg-Ni-Co基贮氢合金的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

a.按化学式Ce_1-xRE_xMg_12-yNi_y进行配料,式中：RE为稀土元素镧、钕、钇、镨、钆中的至少一种，x、y为原子比，0<x<0.5，0.5<y<3；

b.将称好的原材料在真空和/或保护气氛下感应熔炼，获得铸态母合金铸锭；

c.喷制Ce_1-xRE_xMg_12-yNi_y快淬合金薄带；

d.将快淬Ce_1-xRE_xMg_12-yNi_y合金薄带机械破碎并过200目筛，与粒度为200目的钴粉以1:1的质量比混合装入不锈钢球磨罐，抽真空后充入高纯氩气进行一次球磨，球磨粉末粒度直径在0.5-3μm范围。

e.在一次球磨后的材料中加入2-8wt.%纳米NbF₅催化剂，采用与一次球磨相同的工艺进行二次球磨，时间4小时，获得具有纳米晶-非晶结构的合金粉末。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述化学式的原子比为：x=0.4；y=1。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤b的感应熔炼工艺为：将称好的原材料采用感应加热方式，得到熔融的Ce_1-xRE_xMg_12-yNi_y合金；在熔融条件为：1×10^-2～5×10^-5Pa的真空度，或0.01到1MPa的氦气保护气体下，将融化的合金浇注到铜模中，获得铸态母合金铸锭。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤c的喷制快淬薄带工艺为：将上述步骤b制备的铸锭置于底部具有狭缝的石英管内，再次用感应线圈加热到熔融状态，利用氦气的压力将其从石英管狭缝喷出，连续喷射在以40m/s线速度旋转的铜辊的光滑表面上，获得快淬合金薄带。