[发明专利]一种基于高熵效应的镁基贮氢材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于高熵效应的镁基贮氢材料，其特征在于，包括A_a-Mg_100-a + b wt.%B贮氢合金；其式中0＜a≤20且0＜b≤20，且A为稀土元素La, Ce, Pr, Nd, Sm的化合物，且这五种元素同时存在；B 为过渡元素Hf, Zr, V, Nb, Ti的化合物，且这五种元素同时存在。

2.根据权利要求1所述的基于高熵效应的镁基贮氢材料，其特征在于，所述化学式组成的原子比优选为：a=b=10。

3.根据权利要求1所述的基于高熵效应的镁基贮氢材料，其特征在于，A=La_c1Ce_c2Pr_c3Nd_c4Sm_c5，且0 ＜c₁，c₂，c₃，c₄，c₅≤ 50，且c₁ + c₂ + c₃ + c₄ + c₅ = 100。

4.根据权利要求1所述的基于高熵效应的镁基贮氢材料，其特征在于，B=Hf_d1Zr_d2V_d3Nb_d4Ti_d5，且0＜d₁，d₂，d₃，d₄，d₅≤50，且d₁ + d₂ + d₃ + d₄ + d₅ =100。

5.一种基于高熵效应的镁基贮氢材料的制备方法，其特征在于，

步骤一，按化学式A_a-Mg_100-a + b wt.%B，A=La_c1Ce_c2Pr_c3Nd_c4Sm_c5，B=Hf_d1Zr_d2V_d3Nb_d4Ti_d5，a=b=10，c₁ = c₂ = c₃= c₄ = c₅ =d₁ = d₂ = d₃ = d₄ = d₅= 20进行配料；

步骤二，将称好的原料采用感应加热方法得到熔融的A_a-Mg_100-a和B合金，加热方法为按照步骤一所配备的原料，通过中频率感应熔炼使之完全融化；具体为首先抽真空至0.05 Pa以下，然后升温去气，具体为加热到50℃，并保持10分钟后，再次抽真空至0.05 Pa以下；然后通入0.06 MPa的惰性气体作为保护气体，逐步加热至合金熔融，获得熔融的液态母合金，然后注入铜模中冷却，获得合金铸锭贮氢材料；

步骤三，将步骤二所得合金铸锭贮氢材料机械破碎，并经过200目筛，分别得到该合金两种组分的粉末样品；然后将粉末样品按照A_a-Mg_100-a + bwt.%B成分混合，再将混合粉末装入不锈钢球磨罐中，在惰性气体氩气保护下进行球磨，获得球磨粉末贮氢材料；

步骤四，将步骤三所得合金进行钝化处理，置于钝化气体中，保持30分钟，所述钝化气体为体积比为4:1的氩气和氧气得混合气体，钝化压强等于大气压，获得具有高熵效应的镁基贮氢材料粉末样品；

步骤五，将步骤四制备的粉末样品装入不锈钢圆柱形罐中并置于反应器中，抽真空后，升高温度到300℃，并继续抽真空30分钟，然后充入高纯氢气，用全自动Sieverts设备测试仪对应合金粉末进行多次吸放氢循环，以达到充分氢化；其中氢化条件为：吸放氢温度300℃，吸氢压强4MPa，放氢气压强0.04MPa，活化次数不小于6次。