[发明专利]一种高性能纳米晶泡沫镁的制备方法

权利要求书

1.一种高性能纳米晶泡沫镁的制备方法，其特征在于包括以下步骤：：

（1） 准备原料

对使用的化学原料的纯度要求如下：

镁粉：固态粉末 99.9%

氢气：气态气体 99.5%

氩气：气态气体 99.5%

三种原料的配比为：

镁粉：Mg，1000g-10000g

氢气：H₂， 100000cm³-1000000cm³

氩气：Ar， 100000cm³-1000000cm³

（2） 镁粉筛分

镁粉筛分是在手套箱内进行的，是在氩气保护下完成的；

（3） 氢化处理镁粉

镁粉的氢化处理是在氢化脱氢炉内进行，在加热、输氢气、加压过程中、外水循环状态下完成的；

（4） 预制成型

MgH₂粉的预制成型是在SPS烧结炉内进行的，是在抽真空、加热、加压过程中、外水循环状态下完成的；

（5） 脱氢处理

预制块体脱氢处理是在氢化脱氢炉内进行的，是在加热、加压过程中、外水循环状态下完成的；

（6） SPS烧结

制备泡沫镁的最终烧结过程在SPS烧结炉内进行，是在真空、加热过程中、外水循环状态下完成的。

2.根据权利要求1所述的高性能泡沫镁的制备方法，其特征在于：步骤（2）镁粉筛分的具体步骤如下：

① 在手套箱内置放镁粉，200目及270目筛网、密封袋、钥匙及小型真空机，筛网用去离子水清洗烘干待用；

② 在手套箱内通入氩气，氩气输入速度1000-1200 cm³/min；

③ 将镁粉用200目及270目筛网过筛，筛取粒度为200-270目范围粉末，装入真空密封袋内保存。

3.根据权利要求1所述的高性能泡沫镁的制备方法，其特征在于：步骤（3）氢化处理镁粉的步骤如下：

① 将粒度均匀的镁粉置于不锈钢容器中，并在不锈钢容器上下部加盖密制铜网；

② 将盛有镁粉的不锈钢容器置于氢化脱氢炉内，并密闭；

③ 抽取氢化脱氢炉内空气，使炉内压强达5×10^-3-5.5×10^-3Pa；

④ 向炉内输入氢气，氢气输入速度100-150cm³/min，使炉内在氢气气氛下压强达4±0.1MPa；

⑤ 开启氢化脱氢炉的加热器，炉内加热温度300-400℃，开启外水循环冷却管，进行外水循环冷却；

⑥ 在氢气压强为4-7MPa、加热温度为350-400℃下恒温恒压氢化12-15h；

⑦ 氢化后关闭加热器，停止加热，使炉内温度自然冷却至室温后开启出气阀，排出氢气；

⑧ 开启氢化脱氢炉，取出不锈钢容器及产物，产物为纳米级MgH₂粉。

4.根据权利要求1或3所述的高性能泡沫镁的制备方法，其特征在于：所述（5）脱氢处理与（3）氢化处理镁粉步骤类似，预制块体置于不锈钢罐内并放于氢化脱氢炉内；开启氢化脱氢炉真空泵，抽取氢化脱氢炉内空气，使炉内压强达5×10^-3-5.5×10^-3Pa；开启加热器，加热温度350-400℃；保温20-30h；脱氢完成后关闭加热器，停止加热，使炉内温度自然冷却至室温，开启氢化脱氢炉，取出不锈钢容器及产物。