[发明专利]Zr2

说明书

本发明公开了一种Zr₂Fe合金粉末的制备方法及应用。方法包括：按照重量百分比称量原料锆和铁，并清洗原料表面；将所述原料置于熔炼设备内进行熔炼，得到合金，冷却，所述熔炼设备为悬浮感应熔炼炉或中频炉；将冷却后的合金放入破碎机中，在真空、惰性气氛或有机溶剂中进行破碎；筛分Zr₂Fe合金粉末。本发明制备得到的Zr₂Fe合金粉末纯度高、氧含量低；该方法提高了生产效率，降低了生产成本；该合金粉末使用过程中更加稳定，效果更加明显，作为金属吸氢材料应用时吸氢速率快且不易粉化。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别是涉及一种Zr₂Fe合金粉末的制备方法及应用。

背景技术

Zr₂Fe合金作为金属吸氢材料，与其他吸氢材料相比，具有吸氢迅速、吸收彻底效率高、不易粉化等使用优点；同时，Zr₂Fe合金原料和生产成本也要低于其他吸氢材料，更适合在大规模工业生产中作为氢同位素气体回收材料。但是，目前的制备方法得到的Zr₂Fe合金，存在合金纯度偏低，氧含量偏高，使用过程中不稳定，效果不明显等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Zr₂Fe合金粉末的制备方法和应用，以解决现有技术中Zr₂Fe合金纯度偏低，氧含量无法达到要求，无法使用，生产效率低、生产成本高，使用时稳定性差，效果不明显等问题。

上述目的是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的一个方面，本发明提供的一种Zr₂Fe合金粉末的制备方法，包括以下步骤：

步骤S10，按照重量百分比称量原料锆和铁，并清洗原料表面，其中，锆： 76.5％，铁：23.5％；

步骤S20，将所述原料置于熔炼设备内进行熔炼，得到合金，然后冷却，所述熔炼设备为悬浮感应熔炼炉或中频炉；

步骤S30，将冷却后的合金放入破碎机中，在真空、惰性气氛或有机溶剂中进行破碎；

步骤S40，筛分Zr₂Fe合金粉末。

优选地，所述锆的纯度≥99.99％，所述铁的纯度≥99.99％。

优选地，步骤S20，包括：

步骤S21，将熔炼设备抽真空至2×10^-2Pa～6×10^-2Pa；

步骤S22，冲入氩气，直至真空达到0.01MPa～0.1MPa；

步骤S23，加热5～40min，保温1～30min，带电浇铸到铸铁模具中，冷却，取出合金。

进一步地，步骤S23中，

当熔炼设备为悬浮感应熔炼炉时，在550V电压，100～200A电流下，加热5～15min，保温1～10min；

当熔炼设备为10Kg中频炉时，功率升至8～25Kw，加热10～40min，保温5～30min；

当熔炼设备为25Kg中频炉时，功率升至8～25Kw，加热10～40min，保温5～30min。

优选地，步骤S30中，破碎至粒径为0.27～0.025mm。

优选地，步骤S30，还包括：在破碎机破碎之前对冷却后的合金进行初破碎；以及在采用破碎机破碎之后进行再次破碎。

优选地，步骤S40筛分出粒径为0.048～0.075mm的Zr₂Fe合金粉末。