[发明专利]RE-Fe-B系储氢合金的热处理方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种RE-Fe-B系储氢合金的热处理方法，属于储氢材料领域。

背景技术：

RE(稀土)-Fe-B系储氢合金是一类“绿色”环保的新型稀土功能材料，与传统LaNi₅型合金相比，成本降低40％左右，大电流放电性能和低温电化学性能明显提高，可以开发出满足电池不同需求的各种储氢电极材料，从而进一步替代Cd/Ni电池中有毒的Cd负极，生产新一代低成本、高性能环保型MH/Ni二次电池，满足Cd/Ni电池生产厂家的产品转型和市场需求。

RE-Fe-B系储氢电极材料也可以代替现有MH/Ni二次电池中的LaNi₅型储氢电极合金，显著降低MH/Ni电池的成本，增强MH/Ni电池的市场竞争力。

本发明人于2008年10月申报二项国家发明专利：“RE-Fe-B系储氢合金”，申请号：200810176872.8、“La₁₅Fe₇₇B₈型储氢合金及其用途”，申请号：200810176873.2。但未涉及储氢合金热处理的工艺条件，而热处理可明显改善RE-Fe-B系储氢合金的组织结构和性能。

发明内容：

本发明的目的是提供一种RE-Fe-B系储氢合金的热处理方法，用本方法处理的储氢材料可用于制备电池的负极材料，如低成本储氢材料、高功率型储氢材料、高温/低温型储氢材料等，也可用于气相吸/放氢储氢材料。

本发明所述的RE-Fe-B系储氢合金的化学组成式主要包括RE₁₉Fe₆₈B₆₈、RE₁₇Fe₇₆B₇、RE₁₅Fe₇₇B₈、RE₈Fe₈₆B₆、RE₈Fe₂₇B₂₄、RE₈Fe₂₈B₂₄、RE₅Fe₁₈B₁₈、RE₅Fe₂B₆、RE₂Fe₂₃B₃、RE₂FeB₃、RE₂Fe₁₄B。其中，RE可以是稀土元素镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)和钇(Y)中的一种或几种，并且，RE可以被化学元素周期表中能与氢形成氢化物的镁(Mg)、钙(Ca)、锆(Zr)、钛(Ti)、钒(V)元素全部或部分取代；Fe(铁)能被化学元素周期表中的过渡金属元素镍(Ni)、锰(Mn)、铝(Al)、钴(Co)、铜(Cu)、锆(Zr)、钛(Ti)、钒(V)、锌(Zn)、铬(Cr)、钨(W)以及非过渡金属元素镓(Ga)、锡(Sn)、铅(Pb)全部或部分取代；B(硼)可以被金属元素铁(Fe)、镍(Ni)、锰(Mn)、铝(Al)、钴(Co)、铜(Cu)、锆(Zr)、钛(Ti)、钒(V)、锌(Zn)、铬(Cr)、钨(W)、镓(Ga)、锡(Sn)、铅(Pb)以及金属元素硅(Si)、硫(S)、碳(C)、磷(P)全部或部分取代；所发明的RE-Fe-B系储氢合金中各元素的原子比可以在50％的范围内调整。如Nd₈Fe₂₇B₂₄合金可以调整的原子比范围为4-12∶14-40∶12-36。

所述RE-Fe-B系储氢合金的热处理方法为下列方法之一：

1)在真空度为10^-2-10^-6Pa的环境中，或者在惰性气体保护的环境中，将高温熔炼的RE-Fe-B系储氢合金进行分段热处理，首先将合金加热到850-1050℃保温2-6小时，然后在450-850℃保温2-6小时，保温后的储氢合金随炉冷却到室温；