[发明专利]一种金属复合材料

说明书

本发明提供了一种金属复合材料，金属复合材料是由如下方法制备的：提供Mg、Mo、Al、Ni以及Ti粉；按照预定化学式，对Mg、Mo、Al、Ni以及Ti粉进行称重；对称重之后的Mg、Mo、Al、Ni以及Ti粉进行第一球磨，得到第一混合粉；对第一混合粉进行真空熔炼，得到Mg基合金锭；对Mg基合金锭进行破碎；提供碳纳米管和石墨烯粉末；对碳纳米管和石墨烯粉末进行表面改性；将破碎之后的Mg基合金锭以及表面改性后的碳纳米管和石墨烯粉末混合，并进行第二球磨，得到第二混合粉；对第二混合粉进行第一热处理，得到第三混合粉；对第三混合粉进行第二热压烧结。本发明的工艺很好的解决了非金属颗粒与金属基体相容性差、易偏聚、性质不稳定的问题，以较低的成本制备得到了性质稳定、储氢能力强并且适于工业生产的储氢材料。

技术领域

本发明涉及新能源材料技术领域，特别涉及一种金属复合材料。

背景技术

对碳系列储氢材料的研究是近些年兴起的一个热门课题。大家知道，由于碳的多孔结构和碳原子对气体分子的特殊吸引作用，碳对几乎所有的气体都存在或大或小的吸附作用。所以把它作为一种储氢材料来研究也就是自然而然的事。目前对碳系列储氢材料的研究主要是集中在石墨、活性碳、纳米碳管和纳米碳纤维等方面，下面将对这些材料的研究做一简单的介绍，特别是有关纳米碳管和纳米碳纤维的研究。活性碳对H₂的吸附能力不太明显。吸附量也相对较低，大约3-6wt％之间，且条件苛刻，温度为78K，压力为40bars。但活性碳便宜且很容易获得。假如采用适当方法可以改善其性能的话，当有很大的应用前途。现有技术采用硝酸或NaOCl处理活性碳，其吸氢量以及作为电极时的放电量就有了明显的改善。纳米碳管和纳米碳纤维之所以成为一种热门的储氢材料，一是它们的储氢量大，一般也达到10wt％，有的甚至达到60wt％以上。但此前曾有科学工作者对此进行检验，却以失败告终。然其储氢量比储氢合金高却是不争的事实。再就是其质量相对较轻，便于携带。但由于其合成非常困难，条件苛刻，要消耗大量能量：合成之后又要经过化学处理和提纯才能应用；最重要的一点是，其储氢性质和储氢机理至今还处在争论的行列，故仍未得到广泛的应用。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属复合材料，从而克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种金属复合材料，其特征在于：金属复合材料是由如下方法制备的：提供Mg、Mo、Al、Ni以及Ti粉；按照预定化学式，对Mg、Mo、Al、Ni以及Ti粉进行称重；对称重之后的Mg、Mo、Al、Ni以及Ti粉进行第一球磨，得到第一混合粉；对第一混合粉进行真空熔炼，得到Mg基合金锭；对Mg基合金锭进行破碎；提供碳纳米管和石墨烯粉末；对碳纳米管和石墨烯粉末进行表面改性；将破碎之后的Mg基合金锭以及表面改性后的碳纳米管和石墨烯粉末混合，并进行第二球磨，得到第二混合粉；对第二混合粉进行第一热处理，得到第三混合粉；对第三混合粉进行第二热压烧结。

优选地，上述技术方案中，其中，预定化学式为：Mg_100-x-y-z-aMo_xAl_yNi_zTi_a，其中，x＝0.5-1.5，y＝2-3，z＝10-12，a＝1-3。

优选地，上述技术方案中，对称重之后的Mg、Mo、Al、Ni以及Ti粉进行第一球磨具体为：球磨气氛为氩气气氛，球磨速度为1500-1800r/min，球磨时间为10-20h，球料比为8:1-9:1，在球磨过程中每球磨60-70min，暂停球磨4-5min，球磨过程中控制球磨罐中的温度低于600℃。

优选地，上述技术方案中，对第一混合粉进行真空熔炼具体为：真空度低于0.01Pa，熔炼时间为80-100min，在熔炼过程中，每熔炼200-250s将合金锭进行一次翻转。