[发明专利]一种氢可逆储存合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氢可逆储存合金材料及其制备方法，合金材料由Ti:Zr：V：Cr：Mn按摩尔比（0.9‑1）：（0‑0.1）：（0.5‑0.7）：（0.3‑0.5）：（1‑1.1）制成。本发明的方法先将Ti、Zr、V、Cr加入熔炼炉中熔炼，然后再加入Mn最终熔炼成合金材料。本发明的合金储氢量高，重量轻，极大改善了放氢温度/压力/速度及迟滞效应等问题。通过本发明的方法，可以得到设定的成份，不会形成夹杂，降低Mn元素的挥发，提高了合金的成形率。

技术领域

本发明涉及一种氢可逆储存合金材料及其制备方法。

背景技术

现行在熔炼合金储氢（固态储氢）时，都是所有材料一起熔炼，当材料熔点沸点相差太大，在熔炼时，低沸点跟高熔点要一起熔炼成合金，造成低沸点材料已经汽化，成分难以精确控制，跟原来要熔炼成分差很多，得不到设定的成份，容易形成夹杂，导致金属单质无法熔化形成一体合金。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种具有特定成分的新型储氢合金，以及该合金材料的制备方法，本方法采取分布熔炼法，可以精确控制合金的成份。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种氢可逆储存合金材料，它由Ti : Zr：V：Cr：Mn 按摩尔比（0.9-1）：（0-0.1） ：（0.5-0.7）：（0.3-0.5）：（1-1.1）制成。

优选的，Ti : Zr：V：Cr：Mn摩尔比为1：0.1：0.7：0.5：1.1。

优选的，Ti : Zr：V：Cr：Mn摩尔比为0.9：0.1：0.5：0.3：1。

一种氢可逆储存合金材料的制备方法，包括如下步骤，

第一步，将原材料Ti、Zr、V、Cr和Mn清洗烘干后按照Ti : Zr：V：Cr：Mn 摩尔比（0.9-1）：（0-0.1） ：（0.5-0.7）：（0.3-0.5）：（1-1.1）准备好原料；

第二步，将Ti、Zr、V、Cr加入熔炼炉中，抽真空10-1 Pa，向熔炼炉充入氩气到0.5bar再抽真空，重复3-5次，然后充入氩气1.02-1.04bar，逐步提升熔炼炉的功率至20kw，确保熔炼温度达到2000摄氏度，保温1~2分钟逐步降低功率冷却后取出；

第三步，第二步熔炼的合金跟Mn加入熔炼炉中，抽真空10-1 Pa，向熔炼炉充入氩气到0.5bar再抽真空，重复3-5次，然后充入氩气1.02-1.04bar，逐步提升熔炼炉的功率至20kw，确保熔炼温度达到1750摄氏度，保温1~2分钟逐步降低功率冷却后取出。

本发明的有益效果是：本发明的合金储氢量高，重量轻，极大改善了放氢温度/压力/速度及迟滞效应等问题。其中，Ti和Zr 作为吸氢元素，和氢具有很强的键结；Mn和Cr作为调节元素，可以减少氢键的键能而帮助氢原子的释放；V可以使有效氢容量跟迟滞Hysteresis增加。通过本发明的方法，可以得到设定的成份，不会形成夹杂，降低Mn元素的挥发，提高了合金的成形率。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面来详细解释本发明的实施方式。

本发明的氢可逆储存合金材料由Ti : Zr：V：Cr：Mn 按摩尔比（0.9-1）：（0-0.1） ：（0.5-0.7）：（0.3-0.5）：（1-1.1）制成。在熔炼时，本发明先将Ti、Zr、V、Cr加入熔炼炉中熔炼，然后再加入Mn最终熔炼成合金材料。

作为本发明合金材料的第一实施例：

Ti : Zr：V：Cr：Mn摩尔比为1：0.1：0.7：0.5：1.1。

制备方法如下：