专利名称：镁铜钕合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合金材料，可制备成非晶体，是一种性能优良的储氢电池材料，特别涉及一种镁铜钕合金。
现有技术镁基合金以其性能优良、比重小、自然储量丰富而成为一种重要的金属材料，在电子设备的壳体、车辆以及航空航天器等领域得到了广泛的应用，许多三组元以上的镁基合金还可制备成非晶态，适当热处理后制备成为纳米材料，大幅度提高综合机械性能，而含有特殊成分例如稀土元素的镁合金，不仅具有高的非晶形成能力，而且作为一种重要的储氢功能材料应用于新型电池之中。目前，已制备成功的镁基合金主要有用于机械工程领域的Mg-Cu、Mg-Ni、Mg-Al、Mg-Ca等二元系以及添加微量其它元素的多元合金，而作为非晶/储氢材料的主要是Mg-Ni-Nd和Mg-Cu-Y系。
作为非晶/储氢材料的主要是Mg-Ni-Nd和Mg-Cu-Y非晶合金，虽然较传统的Ni基储氢材料在性能上有优势，但由于含有镍或钇，价格昂贵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁铜钕合金，能够降低造价成本，提高性能。
本发明的技术方案是这样实现的一种镁铜钕合金，由原子比为60～70％的镁Mg、20～30％的铜Cu和2～15％的钕Nd组成。
所述的镁铜钕合金由原子比为62％的镁、25％的铜和13％的钕组成。
所述的镁铜钕合金由原子比为68％的镁、27％的铜和5％的钕组成。
所述的镁铜钕合金由原子比为65％的镁、28％的铜和7％的钕组成。
所述的镁铜钕合金由原子比为69％的镁、22％的铜和9％的钕组成。
所述的镁铜钕合金由原子比为64％的镁、26％的铜和10％的钕组成。
上述纯金属按比例熔炼混合即可。
本发明由纯金属镁、铜和钕配制而成；以上母合金在MgCl-KCl-CaF2熔剂保护下用电阻炉加热至780℃-820℃保温，保温时不断(机械或电磁)搅拌至少30-40分钟，熔炼成均匀的合金后用普通浇铸法制备成铸锭；并将此过程重复2-3次；铸锭在有真空或保护气氛条件的熔体快淬炉内二次熔化并调整成分，用熔体快淬法制备合金薄带或粉末。
本发明是在二元Mg-Cu合金的基础上，添加了稀土元素Nd，由原子比为60～70％的Mg、20～30％的Cu和2～15％的Nd组成的合金可制备成非晶态。
在上述成分范围内的合金，可制备成非晶态，经控制时效，可得到纳米储氢材料，由于本发明的合金由廉价的Cu代替昂贵的Ni，由廉价的Nd代替昂贵的Y，在相近的制备和处理工艺并在与Mg-Cu-Y相近的储氢性能条件下，材料成本可降低15％以上。
具体实施例方式
实施例一一种镁铜钕合金，由原子比为62的镁Mg、25％的铜Cu和13％的钕Nd组成。
以上母合金在MgCl-KCl-CaF2熔剂保护下用电阻炉加热至780℃保温，保温时不断(机械或电磁)搅拌至少30分钟，熔炼成均匀的合金后用普通浇铸法制备成铸锭；并将此过程重复2-3次；铸锭在有真空或保护气氛条件的熔体快淬炉内二次熔化并调整成分，用熔体快淬法制备合金薄带或粉末。
实施例二一种镁铜钕合金，由原子比为68％的镁Mg、27％的铜Cu和5％的钕Nd组成。
以上母合金在MgCl-KCl-CaF2熔剂保护下用电阻炉加热至800℃保温，保温时不断(机械或电磁)搅拌至少30分钟，熔炼成均匀的合金后用普通浇铸法制备成铸锭；并将此过程重复2-3次；铸锭在有真空或保护气氛条件的熔体快淬炉内二次熔化并调整成分，用熔体快淬法制备合金薄带或粉末。
实施例三一种镁铜钕合金，由原子比为65％的镁Mg、28％的铜Cu和7％的钕Nd组成。
以上母合金在MgCl-KCl-CaF2熔剂保护下用电阻炉加热至820℃保温，保温时不断(机械或电磁)搅拌至少30分钟，熔炼成均匀的合金后用普通浇铸法制备成铸锭；并将此过程重复2-3次；铸锭在有真空或保护气氛条件的熔体快淬炉内二次熔化并调整成分，用熔体快淬法制备合金薄带或粉末。
实施例四一种镁铜钕合金，由原子比为69％的镁Mg、22％的铜Cu和9％的钕Nd组成。
以上母合金在MgCl-KCl-CaF2熔剂保护下用电阻炉加热至800℃保温，保温时不断(机械或电磁)搅拌至少35分钟，熔炼成均匀的合金后用普通浇铸法制备成铸锭；并将此过程重复2-3次；铸锭在有真空或保护气氛条件的熔体快淬炉内二次熔化并调整成分，用熔体快淬法制备合金薄带或粉末。
实施例五一种镁铜钕合金，由原子比为64％的镁Mg、26％的铜Cu和10％的钕Nd组成。
以上母合金在MgCl-KCl-CaF2熔剂保护下用电阻炉加热至800℃保温，保温时不断(机械或电磁)搅拌至少30分钟，熔炼成均匀的合金后用普通浇铸法制备成铸锭；并将此过程重复2-3次；铸锭在有真空或保护气氛条件的熔体快淬炉内二次熔化并调整成分，用熔体快淬法制备合金薄带或粉末。
由原子比为Mg68Cu26Nd6的合金，利用熔体快淬法可制备成非晶态，在非晶态、半非晶或纳米晶条件下，储氢量可达3.0％以上，接近世界相似材料的前沿水平。可制备成非晶态或纳米晶材料而作为储氢材料使用。
权利要求
1.一种镁铜钕合金，其特征在于，由原子比为60～70％的镁、20～30％的铜和2～15％的钕组成。
2.根据权利要求1所述的一种镁铜钕合金，其特征在于，由原子比为62％的镁、25％的铜和13％的钕组成。
3.根据权利要求1所述的一种镁铜钕合金，其特征在于，由原子比为68％的镁、27％的铜和5％的钕组成。
4.根据权利要求1所述的一种镁铜钕合金，其特征在于，由原子比为65％的镁、28％的铜和7％的钕组成。
5.根据权利要求1所述的一种镁铜钕合金，其特征在于，由原子比为69％的镁、22％的铜和9％的钕组成。
6.根据权利要求1所述的一种镁铜钕合金，其特征在于，由原子比为64％的镁、26％的铜和10％的钕组成。
全文摘要
本发明公开了一种镁铜钕合金，由原子比为60～70％的镁Mg、20～30％的铜Cu和2～15％的钕Nd组成。在MgCl－KCl－CaF
文档编号C22C30/02GK1693517SQ20051004272
公开日2005年11月9日 申请日期2005年5月26日 优先权日2005年5月26日
发明者梁工英, 孙占波, 黄林军, 宋晓平, 赵铭姝 申请人:西安交通大学