一种高容量长寿命稀土镁基储氢合金的制备方法

摘要

一种高容量长寿命稀土镁基储氢合金的制备方法。它包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)配料；(3)真空感应熔炼+二次加料；(4)熔体快淬；(5)热处理；(6)气流高能破碎；(7)旋振筛分：(8)合批；(9)真空封装。工艺中熔体快淬较常规铸锭工艺具有更快的凝固速度(10⁵～10⁶K/s)，可使循环稳定性优异的Pr₅Co₁₉型或Ce₅Co₁₉型结构的高温相部分保留，其与Ce₂Ni₇型或Gd₂Co₇型相协同作用使稀土镁基储氢合金同时具有高容量和长寿命。二次加料来均匀添加Mg，并通过合金熔体温度“分段式控制”来尽量减少Mg的挥发以达到精确控制Mg含量的目的，同时保证浇注时熔体好的流动性；本工艺制备稀土镁基储氢合金，成分可控，合金晶粒细小，产品直收率高。

主权项

1、一种高容量长寿命稀土镁基储氢合金的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)原料预处理：抛光去除稀土金属RE的表面氧化物，烘干镍、钴等原料金属中的水分。(2)配料：按合金设计成分进行配料。(3)真空感应熔炼+二次加料：将原料金属由下至上按Al、Ni、Co、RE放入Al2O3坩埚中，镍镁中间合金放入二次加料装置中；先抽真空至0.1～10Pa，然后烘炉、洗炉，充入惰性气体至0.03～0.07MPa，调节功率开始熔炼，控制熔体温度为1673～1823K并保持2～10分钟，再精炼2分钟，接着将熔体温度降至1523～1623K，启动二次加料装置添加镍镁中间合金，并保持该熔体温度约1～2分钟。(4)熔体快淬：将熔体温度升至1723～1823K，浇注并经水冷铜辊快速冷却，凝固速度约为105～106K/s，制备得到0.1～0.3mm的合金薄片。(5)热处理：为防止Mg的二次挥发，快淬合金薄片在密闭体系中进行1073～1273K保温6～10小时的热处理，热处理在惰性气氛中进行，热处理过程中合金发生扩散型相变，得到热处理态合金。(6)气流高能破碎：采用经空压机压缩形成的5MPa高压气体氩气或氮气进行高能破碎制粉。(7)旋振筛分：在惰性气氛保护下，上述合金粉采用多层旋振筛进行磨筛和筛分。(8)合批：根据需求，在惰性气氛保护下，将不同粒度的合金粉进行组批。(9)真空封装：将合批后的合金粉进行抽真空并定量封装。