一种利用相图设计长寿命Nd-Mg-Ni储氢合金的方法
专利汇可以提供一种利用相图设计长寿命Nd-Mg-Ni储氢合金的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及通过Nd?Mg?Ni?H体系 相图 设计具有长寿命的镁基储氢 合金 的方法：根据Nd?Mg?Ni?H体系 数据库 ，计算储氢容量分布图，结合物相分布图，寻找出储氢容量高，且同时含Nd、Mg和Ni元素的三元化合物区域。所设计合金成分为NdxMg100?x?yNiy，x=4~17 at.%，y=8~14 at.%，主要含有Nd16Mg96Ni12和Nd4Mg80Ni8相，含有少量的Mg或Mg2Ni相。合金的制备以Nd、Mg和Ni金属 块 为原料，采用中频感应熔炼炉熔炼合金，然后在200~450℃之间高纯氩气或 真空 环境中进行 热处理 。本发明提供的Nd?Mg?Ni合金在300℃下 循环寿命 长达502~819次。，下面是一种利用相图设计长寿命Nd-Mg-Ni储氢合金的方法专利的具体信息内容。
1.一种利用相图设计长循环寿命Nd-Mg-Ni储氢合金的方法，其特征在于，通过Nd-Mg-Ni-H体系热力学数据库，计算镁基储氢合金的储氢容量分布图，结合相平衡图，寻找储氢容量高，且同时含有Nd、Mg、Ni元素的三元化合物成分区域。
2.如权利要求1所述的方法，设计的Nd-Mg-Ni三元储氢材料组分按原子百分数配比为Nd为4~17%，Ni为8~14%，其余为Mg。
3.如权利要求2的方法，其特征在于所述的Nd-Mg-Ni三元储氢合金主要含Nd16Mg96Ni12和Nd4Mg80Ni8超点阵相，两相之和大于80wt.%，其余为少量的Mg和Mg2Ni相。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于该方法具有如下步骤：
1)熔炼合金：按权利要求2组分配比秤取Nd块、Mg块和Ni块，其中对Mg元素添加5~
10wt.%的烧损；采用感应熔炼炉熔炼Nd-Ni二元合金，再按配比秤取的Mg块与Nd-Ni合金一起熔炼得到Nd-Mg-Ni三元合金，熔炼过程中采用高纯氩气保护，合金反复熔炼3~5次，以保证合金成分均匀；
2)热处理：将步骤（1）熔炼得到的三元合金用钽铂包裹后，置于高纯氩气或真空气氛中退火，退火温度为200~450℃之间，退火时间为1~20小时，然后水淬取出；
3)机械研磨粉碎：将经过步骤（1）和（2）得到的合金除去氧化皮后，机械研磨成合金粉末，过100目筛，得到目标产物Nd-Mg-Ni三元储氢材料。
一种利用相图设计长寿命Nd-Mg-Ni储氢合金的方法
技术领域
背景技术
100~200 wt.% Ni使放电容量从200 mAh/g增加至953 mAh/g，但循环寿命仍然很短，循环到
20次循环时放电容量降至最大容量的40 %；NdMg12添加200 wt.% Ni时放电容量可达1200 mAh/g，但循环10次后容量衰减50%。显然，Nd和Ni不适当比例的添加和不恰当的制备工艺导致无法显著地改善镁基储氢合金吸/放氢动力学性能和循环寿命，其主要原因是催化元素并没有均匀地分布于整合合金中，使得Mg晶粒聚集长大。
发明内容
250℃以上时合金在初始的5.8 min内吸收了最大储氢量的85%以上， 300℃以上20 min内放氢完全。
具体实施方式
3次。然后将得到的合金分别用Ta铂包裹，真空封装在石英管中，400℃退火2小时后淬火取出。将热处理后的块状合金手动研磨至颗粒小于100目。经过ICP分析合金的成分为Nd4Mg85Ni11(样品2)，SEM观察合金的组织形貌如图2(b)。XRD分析结合Rietveld方法精修得到合金中含11.7wt.% Mg2Ni相，其余为Nd4Mg80Ni8相。
79.2%。
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