增强LaNi4.8Al0.2合金抗CO、CO2、空气毒化及抗粉化性能的方法技术

技术编号:12729701 阅读:132 留言:0更新日期:2016-01-16 12:46
本发明专利技术公开增强LaNi4.8Al0.2合金抗CO、CO2、空气毒化及抗粉化性能的方法,包括:S1:制备LaNi4.8Al0.2合金粉末;S2:筛分LaNi4.8Al0.2合金粉末;S3:混合乙醇和去离子水,得到混合液;S4:加入浓盐酸调节PH值,得到第一混合物;S5:将正硅酸乙酯和乙醇混合得到第二混合物;S6:将第一混合物和第二混合物混合得到第三混合物;S7:静置、加热第三混合物,挥发乙醇;S8:在第三混合物中加入亲水性气相二氧化硅得到二氧化硅溶胶;S9:将LaNi4.8Al0.2合金粉末加入二氧化硅溶胶,得到膏状物;S10:将膏状物加热烘干。本发明专利技术解决了LaNi4.8Al0.2合金抗粉化和抗毒化能力差的问题,增强LaNi4.8Al0.2合金的使用稳定性,延长了LaNi4.8Al0.2合金的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开增强LaNi4.8Al0.2合金抗CO、CO2,包括:S1:制备LaNi4.8Al0.2合金粉末;S2:筛分LaNi4.8Al0.2合金粉末;S3:混合乙醇和去离子水,得到混合液;S4:加入浓盐酸调节PH值,得到第一混合物;S5:将正硅酸乙酯和乙醇混合得到第二混合物;S6:将第一混合物和第二混合物混合得到第三混合物;S7:静置、加热第三混合物,挥发乙醇;S8:在第三混合物中加入亲水性气相二氧化硅得到二氧化硅溶胶;S9:将LaNi4.8Al0.2合金粉末加入二氧化硅溶胶,得到膏状物;S10:将膏状物加热烘干。本专利技术解决了LaNi4.8Al0.2合金抗粉化和抗毒化能力差的问题,增强LaNi4.8Al0.2合金的使用稳定性,延长了LaNi4.8Al0.2合金的使用寿命。【专利说明】增强LaN i 4.1 ο.2合金?几CO、CO2、Si气毒化及?几粉化性B巨的方法
本专利技术涉及一种LaNi4 8Alci 2合金表面的改性方法,具体涉及的是一种增强LaNi4.8Α10.2合金抗CO、CO2。
技术介绍
La-N1-Al系列储氢合金具有易活化、吸放氢速度快、循环性能稳定、固氦能力强等优点,被广泛应用于氢同位素储存方面。采用La-N1-Al系列合金储氚时,因其可以使氚衰变产生的He3保留在晶格中,不会随着氚的离解而释放出来,可以释放出纯净的氚,因此La-N1-Al系列合金常被用来作为氚储存的主要材料。 然而,在实际应用中,La-N1-Al系列合金也存在一些需要解决的问题。例如,当氢气中含有某些杂质气体,如co、o2、co2等时,会导致合金表面钝化,形成氧化物、氢氧化物等,这些表面钝化层会阻碍合金进一步吸氢,使合金的贮氢性能下降,这就是通常所说的贮氢合金“中毒”现象。另外,贮氢材料在多次吸、放氢的过程中,体积要膨胀和收缩,反复的膨胀和收缩后,材料很容易粉化。因此,在实际使用过程中,La-N1-Al系列合金的中毒和粉化现象一直是制约其正常使用的重要因素之一。对贮氢合金进行表面改性,提高合金的抗毒化、抗粉化能力,是延长其使用寿命行之有效的方法。 针对La-N1-Al系列合金表面改性也尝试了各种方法。例如本申请的专利技术人钱晓静等人曾公开过采用亲水性气相二氧化硅形成的S12溶胶包裹LaNi48Ala2合金的方式来增强LaNi48Ala2合金的贮氢性能(中国核科学技术发展报告,中国工程物理研究院,2009年11月)。虽然这种方式在一定程度上确实增强了 LaNi48Ala2合金的贮氢性能,但是其却存在着以下方面的缺陷: (I)该技术的主要步骤是将亲水性气相二氧化硅分多次缓慢加入到去离子水中,并搅拌混合,得到S12溶胶,然后加入LaNi4 8Altl 2合金粉末搅拌,实现S12溶胶对LaNi4.8Α1α2合金粉末的包裹,并密封静置2h左右,再置于真空干燥箱中,加热到180?200°C烘干18h以上(通常为I天),以便使去离子水蒸发,使混合物慢慢成型,从而得到改性后的LaNi4.8Α1α2合金颗粒。在此过程中,采用亲水性气相二氧化硅与去离子水混合制成的S12溶胶的粘性不够好,而且烘干成型所需要的时间较长。 (2)由⑴可知,由于制成的S12溶胶粘性不够好,因而在后续处理工艺中,S12溶胶对LaNi4 8Altl 2合金粉末的粘附力不会很强,因而也导致了其对LaNi4 8Altl 2合金粉末的包裹不够严密,在干燥后的合金颗粒中,仍然有部分LaNi48Ala2合金颗粒裸露在外面;另夕卜,又由于烘干成型所需要的时间较长,而S12溶胶对LaNi48Ala2合金粉末的粘附力又不是很强,因而,干燥后的包裹颗粒的机械强度不是很理想,稍微受力就会出现破裂现象。从而在进行多次吸/放氢循环测试后,包裹后的LaNi48Ala2合金颗粒也出现了抗CO、0)2、空气毒化及抗粉化性能下降的现象。 综上所述,对现有的LaNi48Ala2合金进行表面改性,也逐渐成为本领域技术人员重点研究的内容之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种增强LaNi48Ala2合金抗C0、C02,主要解决现有的LaNi48Ala2合金存在抗CO、CO2、空气毒化及抗粉化能力差的问题。 为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下: 增强LaNi48Ala2合金抗CO、CO2,包括以下步骤: S1:制备 LaNi4.8A1Q 2 合金粉末; S2:筛分出粒度范围在160?250目的LaNi48Ala2合金粉末; S3:将体积比为2: 4?5的乙醇和去离子水混合,并采用磁力搅拌的方式搅拌4?6min,得到混合液; S4:在混合液中加入浓盐酸直至混合液的PH值为1.5?2.0,并继续采用磁力搅拌的方式搅拌4?6min,得到第一混合物; S5:将体积比为2: I的正硅酸乙酯和乙醇混合,并采用磁力搅拌的方式搅拌9?llmin,得到第二混合物; S6:将体积比为2?2.5: I的第一混合物和第二混合物混合,并在45?50°C条件下搅拌25?30min,得到第三混合物; S7:利用保鲜膜密封第三混合物并静置16?18h ; S8:将静置后的第三混合物置于干燥箱中加热到70?80°C,并烘干3?3.5h,使该第三混合物中的大部分乙醇挥发; S9:在第三混合物中加入亲水性气相二氧化硅,并搅拌9?llmin,得到二氧化硅溶胶; SlO:将步骤S2筛分出的LaNi4.8A10.2合金粉末加入到二氧化硅溶胶中,并搅拌9?llmin,形成膏状物;所述LaNi48Ala2合金粉末均匀包裹在二氧化硅溶胶中; Sll:将膏状物置于真空干燥箱中加热烘干,形成包裹后颗粒。 具体地说,所述步骤SI包括以下步骤: SlOl:将LaNi48Ala2合金颗粒装入到化学床中,并将该化学床与贮氢性能测试系统连接; S102:将 LaNi48Ala2 合金活化; S103:利用贮氢性能测试系统对活化后的LaNi4 8Ala2合金进行至少十次的吸氢、放氢的循环操作,LaNi4 8Altl 2合金颗粒被粉化,形成合金粉末,然后将化学床卸下; S104:将化学床置于氧气和水汽浓度均低于1ppm的手套箱中,调节手套箱入口的阀门,控制手套箱中的空气进气量,同时调节化学床上的阀门,使LaNi4.8A10.2合金粉末缓慢暴露于空气中。 进一步地,所述步骤S102包括以下步骤: S102a:抽空化学床和贮氢性能测试系统并使其真空度低于1Pa ; S102b:加热化学床,使化学床温度维持在300?320°C,同时持续抽空化学床,直至化学床的真空度低于2Pa时,停止加热和抽空,使化学床自然冷却; S102c:在贮氢性能测试系统中充入高纯氢气,并在化学床温度降到室温时,将化学床置于室温水浴中,让LaNi48Ala2合金颗粒吸附氢气直至饱和; S102d:在室温下对化学床抽真空,使其真空度重新达到20Pa以下; S102e:将化学床重新加热至300?320°C,同时持续抽空化学床,直至其真空度在2Pa以下时,停止加热和抽空;LaNi4.8Ala2合金颗粒在加热状态下释放出氢气; S102f:循环步骤S102c?S102e三到四次,得本文档来自技高网
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【技术保护点】
增强LaNi4.8Al0.2合金抗CO、CO2、空气毒化及抗粉化性能的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:制备LaNi4.8Al0.2合金粉末;S2:筛分出粒度范围在160~250目的LaNi4.8Al0.2合金粉末;S3:将体积比为2∶4~5的乙醇和去离子水混合,并采用磁力搅拌的方式搅拌4~6min,得到混合液;S4:在混合液中加入浓盐酸直至混合液的PH值为1.5~2.0,并继续采用磁力搅拌的方式搅拌4~6min,得到第一混合物;S5:将体积比为2∶1的正硅酸乙酯和乙醇混合,并采用磁力搅拌的方式搅拌9~11min,得到第二混合物;S6:将体积比为2~2.5∶1的第一混合物和第二混合物混合,并在45~50℃条件下搅拌25~30min,得到第三混合物;S7:利用保鲜膜密封第三混合物并静置16~18h;S8:将静置后的第三混合物置于干燥箱中加热到70~80℃,并烘干3~3.5h,使该第三混合物中的大部分乙醇挥发;S9:在第三混合物中加入亲水性气相二氧化硅,并搅拌9~11min,得到二氧化硅溶胶;S10:将步骤S2筛分出的LaNi4.8Al0.2合金粉末加入到二氧化硅溶胶中,并搅拌9~11min,形成膏状物;所述LaNi4.8Al0.2合金粉末均匀包裹在二氧化硅溶胶中;S11:将膏状物置于真空干燥箱中加热烘干,形成包裹后颗粒。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:钱晓静黄国强邓潇君张志黄火根丁海成刘卫东
申请(专利权)人:中国工程物理研究院材料研究所
类型:发明
国别省市:四川;51

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