[发明专利]一种负极材料镁合金及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202010102179.7 申请日: 2020-02-19
公开(公告)号: CN112760536B 公开(公告)日: 2022-02-15
发明(设计)人: 童汇 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: C22C23/00 分类号: C22C23/00;C22C1/03;C22F1/06;H01M4/46
代理公司: 长沙大胜专利代理事务所(普通合伙) 43248 代理人: 陆僖
地址: 410083 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 负极 材料 镁合金 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种负极材料镁合金,其特征在于,包括以下质量百分数的组分:In 0.6~0.8%,Ga1.7~2.7%,Hg 0.7~1.7%,Ce 0.2~0.3%,余为Mg;

所述负极材料镁合金的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备Mg-Hg中间合金;

(2)依次将In、Ga、步骤(1)所得Mg-Hg中间合金和Ce加入Mg熔体中,搅拌熔炼,保温静置,得混合熔体;

(3)将步骤(2)所得混合熔体进行半连续铸造,均匀化退火,热挤压开坯,热轧制,得负极材料镁合金;所述半连续铸造的方法为:将步骤(2)所得混合熔体均匀的浇注入夹层注有冷却水的结晶器中,一次水冷后,镁合金熔体凝固结晶,已凝固的部分向下移动,由夹层注有冷却水的结晶器延伸部分进行二次水冷,完成凝固结晶;所述浇注的温度为730~750℃;冷却水的流速为250~300L/min;所述移动的速度为20~30mm/min。

2.根据权利要求1所述负极材料镁合金,其特征在于:步骤(1)中,所述制备Mg-Hg中间合金的方法为:将Mg和Hg置于密封罐中,加热密封熔炼,在平地上倾倒≥3次,水冷,得Mg-Hg中间合金。

3.根据权利要求2所述负极材料镁合金,其特征在于:所述Mg与Hg的质量比为1:0.07~0.30,其中,Mg-Hg中间合金中的Mg占总Mg质量的10~12%;所述加热密封熔炼的温度为710~730℃,时间为1.5~2.5h。

4.根据权利要求1~3之一所述负极材料镁合金,其特征在于:步骤(2)中,先依次将In、Ga和步骤(1)所得Mg-Hg中间合金加入700~730℃的Mg熔体,搅拌熔炼10~20min后,再将Ce在大于730℃至小于等于750℃下加入,搅拌熔炼20~30min;所述搅拌的速度为1~2圈/min;所述保温静置的时间为10~30min。

5.根据权利要求1~3之一所述负极材料镁合金,其特征在于:步骤(3)中,所述均匀化退火的温度为400~420℃,时间为20~24h;所述热挤压开坯的方法为:将均匀化退火后的材料置于挤压筒中,加热保温后,热挤压,裁剪,即成;所述加热保温的温度为390~420℃,时间为2~3h;所述热挤压的温度为390~420℃,压力为10~12MPa,挤压速度为1~2m/min;所述裁剪至长度为400~410mm。

6.根据权利要求4所述负极材料镁合金,其特征在于:步骤(3)中,所述均匀化退火的温度为400~420℃,时间为20~24h;所述热挤压开坯的方法为:将均匀化退火后的材料置于挤压筒中,加热保温后,热挤压,裁剪,即成;所述加热保温的温度为390~420℃,时间为2~3h;所述热挤压的温度为390~420℃,压力为10~12MPa,挤压速度为1~2m/min;所述裁剪至长度为400~410mm。

7.根据权利要求1~3之一所述负极材料镁合金,其特征在于:步骤(3)中,所述热轧制的方法为:将挤压开坯压制的板材进行4~8道次的往复加热轧制,每一道次进行一次中间退火,即成;所述加热轧制的温度为300~350℃,每次压下量为10~40%;所述中间退火的温度为280~330℃,时间为100~120min。

8.根据权利要求4所述负极材料镁合金,其特征在于:步骤(3)中,所述热轧制的方法为:将挤压开坯压制的板材进行4~8道次的往复加热轧制,每一道次进行一次中间退火,即成;所述加热轧制的温度为300~350℃,每次压下量为10~40%;所述中间退火的温度为280~330℃,时间为100~120min。

9.根据权利要求5所述负极材料镁合金,其特征在于:步骤(3)中,所述热轧制的方法为:将挤压开坯压制的板材进行4~8道次的往复加热轧制,每一道次进行一次中间退火,即成;所述加热轧制的温度为300~350℃,每次压下量为10~40%;所述中间退火的温度为280~330℃,时间为100~120min。

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