[发明专利]一种高钒固溶体型储氢合金及其制备方法

权利要求书

1. 一种高钒固溶体型储氢合金，其特征在于：化学式为V_xTi_yFe_zM_100-x-y-z，其中x、y、z分别代表V、Ti、Fe、M的原子数，x的取值范围为60~80，y 的取值范围为10~20，z的取值范围为0~6，M包括Cr、Mn、Al、RE中的至少一种，RE为稀土金属；储氢合金的原料包括高钒铁合金，高钒铁合金中的钒含量≥90 wt%，Fe含量≤5wt%，Al含量≤4 wt%；所述高钒铁合金的原料包括V₂O₅、Al、CaO、造渣剂和Fe，V₂O₅与Al的摩尔比为3:9.8-10，CaO、造渣剂的添加量均为V₂O₅、Al混合物总质量的12-15%，Fe的添加量为V₂O₅、Al混合物总质量的0.5-2.0%。

2.根据权利要求1所述的一种高钒固溶体型储氢合金，其特征在于：所述稀土金属RE包括稀土金属Ce、La中的至少一种；高钒铁合金经铝热反应制得，用点火剂引发铝热反应。

3.根据权利要求2所述的一种高钒固溶体型储氢合金，其特征在于：储氢合金主相为体心立方结构。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种高钒固溶体型储氢合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制备高钒铁合金：以V₂O₅、金属铝为原料经铝热反应制得高钒铁铸锭；

步骤二、高钒铁合金的精炼：将高钒铁铸锭进行精炼；

步骤三、制备高钒固溶体型储氢合金：精炼后的高钒铁铸锭与Ti、Cr熔炼处理后得铸态合金，熔炼过程中添加稀土金属；

步骤四、热处理：铸态合金热处理得V_xTi_yFe_zM_100-x-y-z储氢合金。

5. 根据权利要求4所述的一种高钒固溶体型储氢合金的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述精炼为氩气保护精炼，精炼条件为加热至1900~ 2200 ℃，保温1~15 min。

6.根据权利要求5所述的一种高钒固溶体型储氢合金的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述熔炼为氩气保护熔炼，熔炼次数为2-5次。

7. 根据权利要求6所述的一种高钒固溶体型储氢合金的制备方法，其特征在于：步骤三中，Ti、Cr的纯度均≥99.9 wt%。

8. 根据权利要求7所述的一种高钒固溶体型储氢合金的制备方法，其特征在于：步骤四中，热处理的条件为在1300-1400 ℃、真空下热处理保温0.5- 6 h。