含有非晶的二十面体准晶贮氢合金及其急冷制法

摘要

本发明涉及含有非晶的二十面体准晶贮氢合金及其急冷制法。该合金的的化学表达式为(Ti0.6Zr0.4)60(Ni0.9Pd0.1)40、(Ti0.4Zr0.6)60(Ni0.8Co0.2)40或(Ti0.5Zr0.5)60(Ni0.7Cu0.3)40；制备得到含有非晶，同时含有Ni-Pd和Ni-Co组合的高催化活性要素的二十面体准晶贮氢合金；获得Ni-Pd组合的高催化活性要素的正二十面体准晶相为主要成分和含有非晶相组成的合金，其在气态贮氢250下，可逆吸-放氢量接近2.3mass％。这为该系列合金从过去应用在化学贮氢或气态贮氢领域，向200℃-300℃催化加氢反应领域拓展奠定了基础。

主权项

一种含有非晶的二十面体准晶贮氢合金，其特征在于，该合金的的化学表达式为(Ti0.6Zr0.4)60(Ni0.9Pd0.1)40、(Ti0.4Zr0.6)60(Ni0.8Co0.2)40或(Ti0.5Zr0.5)60(Ni0.7Cu0.3)40；所述的一种含有非晶的二十面体准晶贮氢合金是由下述的方法制备的：金属原料：金属钛锭、锆锭、镍棒、铜棒、钴块和钯块，纯度均为99.9wt.％；将金属钛锭、锆锭、镍棒、铜棒、钴块和钯块，分别放入非自耗真空电弧熔炼炉内重熔，该重熔的工艺条件为：用电弧熔化金属原料，保持炉内真空度为10‑2Pa被电弧熔化成液态的金属原料保持其呈现液态状态的时间为1分钟；然后自然冷却后出炉；将经过重熔的金属原料作为目标合金的炉料并按目标合金的化学表达式(Ti0.6Zr0.4)60(Ni0.9Pd0.1)40、(Ti0.4Zr0.6)60(Ni0.8Co0.2)40或(Ti0.5Zr0.5)60(Ni0.7Cu0.3)40分别进行配料；配制完成的炉料分别再次装入非自耗真空电弧熔炼炉内进行熔炼，熔炼的工艺条件是：保护气氛为以体积百分比表示的纯度为99.6％的氩气；用电弧熔化金属原料，被电弧熔化成液态的金属原料完全融合后保持其呈现液态状态的时间为1‑3分钟，停止电弧加热，自然冷却成纽扣状的合金锭；用真空电弧炉上的机械手翻转该纽扣状合金锭，使该合金锭原来被向电弧方向的一面转变成朝向电弧方向；再次用电弧熔炼，被电弧熔化成液态的金属原料完全融合后保持其呈 现液态状态的时间为1‑3分钟，停止电弧加热，自然冷却出炉；出炉的合金分别转移到真空急冷铸造一体机的喷射料仓中，用铜磙急冷成合金薄带；急冷合成薄带的工艺条件为：铜磙的线速度控制在21m/s‑23m/s范围内；喷射压力控制在0.1‑0.25MPa范围内；当喷射料仓中的合金全部融化时，立刻向急冷铜磙上喷射料仓中融化的合金，获得厚度为50‑100μm的含有非晶的二十面体准晶贮氢合金薄带。