高熵合金及其制备方法与流程

文档序号:39938300发布日期:2024-11-12 13:44阅读:126来源:国知局

本申请的实施例涉及采用熔炼法进行合金冶炼领域,特别是涉及一种高熵合金及其制备方法。


背景技术:

1、这里的陈述仅仅提供与本申请有关的背景信息,而不必然地构成现有技术。

2、氢在一定的氢压和温度下能够吸附到合金的间隙中形成金属氢化物,加热时,金属氢化物中的氢能够释放出来。但是目前的合金在进行氢吸附或者释放过程存在诸多问题,限制合金作为储氢材料的应用。


技术实现思路

1、在下文中给出了关于本申请的简要概述,以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分,也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

2、本申请的一方面提供一种高熵合金,高熵合金包括以下元素:ti、v、zr、nb以及hf,其中,各元素的原子含量的百分比满足以下范围:23%≤ti≤27%,26%≤v≤30%,17%≤zr≤25%,16%≤nb≤22%,0%≤hf≤18%,且上述各元素的原子含量的总和为100%。

3、本申请的另一方面提供一种制备前述的高熵合金的方法,该方法包括以下步骤:s1:对制备高熵合金的原材料进行预处理;s2:按高熵合金各组分的比例称取预处理后的原材料;s3:将称量好的原材料投放进制备高熵合金所要使用的熔炼设备;s4:对熔炼设备的内部环境进行处理,以去除氧气;s5:在熔炼设备内将原材料熔炼并冷却成合金锭;s6:将合金锭进行处理,获得组成高熵合金的各元素分布均匀的熔体,待合金完全熔化后浇铸得到高熵合金。

4、本申请的高熵合金由于采用了特定的元素,并且对各个元素采用特定的配比范围,使得采用该高熵合金进行储氢时,能够在室温条件下吸氢、600℃放氢循环;并且易于活化,1次吸氢、1次放氢即实现活化;并且具有高的储氢容量(>1.6wt.%);具有良好的吸放氢循环性能,吸氢动力学优异,能够快速达到最大吸氢量,3次吸放氢循环后最大储氢量保持在95%以上。

5、本申请提供的高熵合金制备方法能够实现对上述高熵合金的制备,通过对原材料的预处理、对熔炼环境的处理以及在熔炼过程中使得各元素分布均匀,从而,利用上述方法,能够制备纯度较高、各元素分布均匀的高熵合金。



技术特征:

1.一种高熵合金,其特征在于:所述高熵合金包括以下元素:ti、v、zr、nb以及hf,

2.一种制备权利要求1所述的高熵合金的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

10.根据权利要求2-9任一项所述的方法,其特征在于,


技术总结
本申请的实施例涉及采用熔炼法进行合金冶炼领域,特别是涉及一种高熵合金及其制备方法,本申请的高熵合金由于采用了特定的元素,并且对各个元素采用特定的配比范围,使得采用该高熵合金进行储氢时,能够在室温条件下吸氢、600℃放氢循环;并且易于活化,1次吸氢、1次放氢即实现活化;并且具有高的储氢容量(>1.6wt.%);具有良好的吸放氢循环性能,吸氢动力学优异,能够快速达到最大吸氢量,3次吸放氢循环后最大储氢量保持在95%以上。本申请提供的高熵合金制备方法能够实现对上述高熵合金的制备,通过对原材料的预处理、对熔炼环境的处理以及在熔炼过程中使得各元素分布均匀,从而,利用上述方法,能够制备纯度较高、各元素分布均匀的高熵合金。

技术研发人员:董健,贺新福,高进,郑新海
受保护的技术使用者:中国原子能科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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