一种超声波辅助制备镁基储氢合金的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于储氢材料制备加工技术领域，涉及一种超声波辅助制备镁基储氢合金的装置和方法，包括合金熔炼系统、气体保护系统、超声波熔体处理系统和控制系统，合金熔炼系统包括熔炼炉、刚玉坩埚和坩埚支架，刚玉坩埚设置在坩埚支架上，气体保护系统与熔炼炉相连通，超声波熔体处理系统穿过坩埚支架与刚玉坩埚的底部相靠接。本发明专利技术的优点：通过超声波熔体处理系统连接刚玉坩埚的底部减少引入杂质元素，通过合理设计坩埚形状使超声波充分作用于合金熔体，通过高效的气体保护系统避免合金熔体的挥发和氧化，制备的镁基储氢合金中元素均匀分布，显微组织显著细化，使得吸放氢性能显著提高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波辅助制备镁基储氢合金的装置和方法


[0001]本专利技术属于储氢材料制备加工
，涉及一种超声波辅助制备镁基储氢合金的装置和方法。

技术介绍

[0002]作为一种清洁能源，氢气具有除核能外最高的单位质量能量密度，因此氢能被认为是最具潜力的能量载体之一。氢气的高效制取、安全储运和合理应用是氢能开发与利用的三大关键环节。随着制氢技术的日趋成熟和燃料电池技术的快速发展，安全、高效、经济的氢气储运技术已成为制约氢能应用的瓶颈。常温常压下，氢气具有所有能源中最低的气体密度，且易燃易爆。现阶段氢气的储存方式主要包括高压气态、冷却液态和固体材料储氢。高压气态储氢密度低、且易泄露甚至爆炸；冷却液体储氢的能量损耗约占储氢总能量的30％～45％，且储存液氢的超低温容器成本极高。
[0003]固体材料储氢是借助材料对氢气的物理吸附或化学成键储存氢气的方式，其储氢密度较高、安全可靠，质量和体积储氢密度甚至高于低温液态储氢。在诸多固体储氢材料中，Mg基储氢材料具有理论储氢密度高(7.6wt.％)、吸放氢可逆性好、资源丰富、无毒的优点，具有良好的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波辅助制备镁基储氢合金的装置，其特征在于：包括合金熔炼系统、气体保护系统、超声波熔体处理系统和控制系统，所述合金熔炼系统包括熔炼炉、刚玉坩埚(4)和坩埚支架(6)，所述坩埚支架(6)设置在熔炼炉内的底板上，所述刚玉坩埚(4)的竖向截面为倒梯形，且刚玉坩埚(4)设置在坩埚支架(6)上，所述坩埚支架(6)开设有超声波振动连接口；所述气体保护系统与熔炼炉相连通；所述超声波熔体处理系统穿过超声波振动连接口与刚玉坩埚(4)的底部相靠接。2.根据权利要求1所述的超声波辅助制备镁基储氢合金的装置，其特征在于：所述熔炼炉包括炉体(1)、炉盖(2)、感应加热线圈(3)，所述感应加热线圈(3)沿炉体(1)内侧壁的周向设置，形成感应加热区，所述感应加热区底部的设置高度与刚玉坩埚(4)底部高度相同，所述感应加热区顶部的设置高度与刚玉坩埚(4)顶部高度相同；所述炉盖(2)上设置有观察口(5)，在炉盖(2)顶部还设置有用于检测炉体内(1)气压的气压表。3.根据权利要求2所述的超声波辅助制备镁基储氢合金的装置，其特征在于：所述气体保护系统包括保护气瓶(7)、SF6+CO2混合气瓶(8)、真空泵(9)和连通管路系统，所述连通管路系统包括第一加压管路(23)、第二加压管路(24)、真空管路(26)和排气管路(25)；所述保护气瓶(7)通过第一加压管路(23)与炉体(1)相连通，所述第一加压管路(23)上设置有第一加压阀门(11)；所述SF6+CO2混合气瓶(8)通过第二加压管路(24)与炉体(1)相连通，所述第二加压管路(24)上设置有第二加压阀门(12)；所述真空泵(9)通过真空管路(26)与炉体(1)相连通，所述真空管路(26)上设置有真空抽气阀门(13)；所述排气管路(25)一端与炉体(1)相连通，排气管路(25)的另一端通过排气阀门(14)与气体密封装置(10)相连通。4.根据权利要求3所述的超声波辅助制备镁基储氢合金的装置，其特征在于：所述超声波熔体处理系统包括超声波换能器(15)、超声波变幅器(16)和工具头(17)，所述超声波换能器(15)通过连接件设置在炉体(1)内的底板上，所述超声波变幅器(16)与超声波换能器(15)连接，且超声波变幅器(16)位于超声波换能器(15)的上方；所述工具头(17)与超声波变幅器(16)连接，所述工具头(17)位于超声波变幅器的上方，且工具头(17)穿过坩埚支架(6)的超声波振动连接口与刚玉坩埚(4)底部相贴合。5.根据权利要求1至4任一项所述的超声波辅助制备镁基储氢合金的装置，其特征在于：所述控制系统包括显示设备(18)、感应电流控制器(19)、超声波振动输出电流控制器(20)、超声波振动频率控制器(21)、温度传感器和温度检测模块；所述温度传感器设置于检测刚玉坩埚(4)内，所述温度传感器与温度检测模块电性连接；所述超声波振动输出电流控制器(20)与超声波换能器(15)电性连接；所述超声波振动频率控制器(21)与超声波变幅器(16)电性连接；所述感应电流控制器(19)和与感应加热线圈(3)电性连接；所述显示设备(18)与感应电流控制器(19)、超声波振动输出电流控制器(20)、超声波振动频率控制器(21)、温度传感器和温度检测模块相连，实时显示所述超声波变幅器(16)、超声波换能器(15)和感应加热线圈(3)的工作状态以及刚玉坩埚(4)内熔体的温度信息。6.根据权利要求4所述的超声波辅助制备镁基储氢合金的装置，其特征在于：所述气体密封装置(10)包括排气导管、油密封箱体(103)，弹性密封组件(108)和放散管(1010)；所述排气导管具有排气管连接管段(102)、密封连接管段(105)和密封箱体连接段，所
述排气管连接管段(102)一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁鑫，陈瑞润，张佳欣，曹文超，王琪，方虹泽，苏彦庆，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：