一种3R型超堆垛单相Sm-Mg-Ni合金的制备方法及其贮氢应用

摘要

一种3R型超堆垛单相Sm–Mg–Ni合金的制备方法，其主要是将分别感应熔炼得到的SmNi和MgNi₂合金铸锭机械球磨成粉末并与Ni粉按摩尔比1:0.82～0.98:1.01～1.40混合均匀后压片成坯，采用镍金属带进行包裹并焊接密封；将合金坯分步升温至900～975℃进行烧结96～108h；烧结后的合金坯随炉冷却至室温，即可获得3R型A₂B₇相含量大于95wt.％的单相Sm–Mg–Ni合金，组成为Sm_0.8Mg_0.2Ni_3.5。该3R型超堆垛单相Sm–Mg–Ni合金经机械粉碎至100～200目后可直接作为贮氢材料使用。本发明制备方法简单可靠、生产容易控制，制备的3R型超堆垛单相Sm–Mg–Ni合金的贮氢容量高达1.88wt.％以上，经100周吸放氢循环后其容量保持率可达到99％以上。

主权项

一种3R型超堆垛单相Sm–Mg–Ni合金的制备方法，其特征在于：(1)将感应熔炼分别得到的SmNi和MgNi₂合金铸锭作为前驱物，分别在氩气保护氛围下机械球磨成粒径介于300～400目的粉末，将两种粉末与粒径介于300～400目的Ni粉按以下摩尔比机械混合均匀：SmNi:MgNi₂:Ni＝1:0.82～0.98:1.01～1.40；(2)将上述步骤(1)所述的混合粉末在10～15Mpa的压力下冷压成型制成坯，采用镍金属带进行包裹并焊接密封；(3)将上述步骤(2)制得的密封后的合金坯在0.02～0.06Mpa氩气保护氛围下进行分步烧结：以5℃/min的升温速率从室温升高到600℃，并在600℃保温1h；然后以1℃/min的升温速率先后升温至700℃和800℃，并此温度下分别保温1h；再以1℃/min的升温速率升温至900～975℃，保温96～108h；(4)将上述步骤3烧结后的合金坯随炉冷却至室温，即可获得3R型A₂B₇相含量大于95wt.％的单相Sm–Mg–Ni合金，组成为Sm_0.8Mg_0.2Ni_3.5。