[发明专利]一种高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金，其特征在于：该贮氢合金为包括Mg₈₅ Cu ₅Ni₁₀合金和催化剂纳米Cr₂O₃的超细晶粒粉末，其中催化剂纳米Cr₂O₃按质量百分比计占Mg₈₅Cu_{5Ni10合金的比例为x%，x = 0~8；所述贮氢合金具主相Mg，第二相Mg2Ni 和Mg2Cu相，且具有纳米晶-非晶结构。}

2.根据权利要求1所述的高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金，其特征在于：该贮氢合金粉末是将铸态Mg₈₅Cu₅Ni₁₀合金，经破碎、筛分后，加入催化剂纳米Cr₂O₃球磨5小时得到。

3.根据权利要求1所述的高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金，其特征在于：所述Mg-Cu-Ni三元贮氢合金的吸放氢温度为260 ℃, 吸氢初始氢压为2 MPa, 放氢在1×10^-4 MPa压力下进行。

4.根据权利要求1所述的高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金，其特征在于：所述Mg-Cu-Ni三元贮氢合金具有以下贮氢性能：

在初始氢压为2 MPa及260 ℃下，5分钟内的吸氢量为4.584~5.158wt.%；

在初始压力为1×10^-4 MPa及260 ℃下，30分钟内的放氢量为4.983~5.377wt.%；

第50次循环后的吸氢率为90.36~99.71%。

5.一种制备权利要求1所述的高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

a、配料：按原子比为化学式Mg₈₅Cu₅Ni₁₀的组成进行配料，原材料的纯度≥99.5%；

b、铸态母合金制备：将配好的原料采用常规的加热方法熔炼，抽真空至1×10^-2 Pa~5×10^-5 Pa，然后充入压力为0.01MPa~0.1MPa惰性保护气体，熔炼开始阶段，温度控制在650℃±10℃，使金属镁熔化，然后升温将温度控制在1550℃±10℃，获得熔融的Mg₈₅Cu₅Ni₁₀液态母合金，在熔融状态下保持1~5分钟；将液态母合金直接注入铜铸模中，随炉冷至室温，获得铸态母合金铸锭；

c、球磨处理：将步骤b制备的铸态母合金铸锭破碎并过200目筛，将过筛的合金粉与xwt.%的催化剂纳米Cr₂O₃一起装入不锈钢球磨罐，x为Cr₂O₃占Mg₈₅Cu₅Ni₁₀合金的质量百分比，且x = 0~8；抽真空后充入高纯氩气，球料比40:1；转速：350转/分，球磨5小时，获得高容量复合Mg-Cu-Ni三元贮氢合金。

6.根据权利要求5所述的高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金的制备方法，其特征在于：所述化学式组成中的镁在配比时增加10wt.%比例的挥发量。

7.根据权利要求5所述的高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金的制备方法，其特征在于：所述步骤b中，加热方法包括电弧熔炼和感应加热熔炼。

8.根据权利要求5所述的高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金的制备方法，其特征在于：所述步骤b中，所述惰性保护气体为高纯氦气或氩气+氦气的混合气体，混合气体中氩气与氦气的体积比为1:1。

9.根据权利要求5所述的高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金的制备方法，其特征在于：所述步骤c中，球磨过程中每球磨1小时停机1小时。