[发明专利]一种储氢合金块体材料的破碎方法

说明书

本发明涉及一种储氢合金块体材料的破碎方法，包括如下步骤：A、将待破碎的储氢合金块体材料，放置于罐体中密封；B、对罐体抽真空，再对罐体进行加热，使罐体内部温度达到50～300℃后维持2～12h；C、向罐体内通气，至罐体内压力达到预定工作压力值后，保温保压4～24h；D、重复步骤B和步骤C若干次后，对罐体进行降温，再保温保压4～24h；E、停止通入循环冷却介质，排出罐体内气体，得到储氢合金粉体材料，完成对储氢合金块体材料的破碎。本发明工艺流程简单、操作简便、设备要求低、能耗小，工作效率高、对环境不产生噪声和粉尘污染等。

技术领域

本发明属于储氢材料制备领域，具体涉及一种储氢合金块体材料的破碎方法。

背景技术

近年来，随着化石燃料等不可再生能源日渐枯竭，同时全球环境污染问题日益严峻，人们对氢能等清洁能源的开发和利用愈发重视。目前，世界主要国家均已制定了氢能源利用开发计划，美国、日本、德国、韩国等国家已将氢能上升到国家战略高度。全球众多相关企业、科研机构都在加大氢能源产业的开发力度。氢能产业体系主要包括氢气的生产、储存和运输、应用等环节。因此，氢能的大规模应用需要解决廉价便利的氢气规模制备技术、安全高效的氢气储运技术、高效可靠的氢能输出技术等三个关键问题。从目前氢能产业发展现状及未来发展趋势来看，氢气的安全高效存储是氢能实现规模化应用的前提和关键，也是当前氢能产业化发展的主要技术瓶颈。

合金储氢技术是氢气的重要存储技术途径之一，其基本原理是：在一定条件下，氢气以氢原子的形式储存于储氢合金材料的原子间隙中，形成稳定的金属氢化物；金属氢化物受热后，氢原子脱离原来的原子间隙，以氢气分子的形式释出。人们利用氢气在这类金属合金中的可逆吸放原理实现氢气的储存。这类金属合金材料则称之为储氢合金材料。合金储氢技术具有体积储氢密度大、技术成熟度高、使用安全性好、材料可循环利用等优点，广泛应用于蓄电负极材料、固定式和移动式储氢装置、电站储能、热泵、氢气提纯等诸多领域。

目前，人们已开发出并实现工业化应用的储氢合金材料主要有LaNi₅、FeTi、MnTi及Mg₂Ni等。储氢合金材料的制备主要包括原材料检验、称量配制、熔炼铸锭、热处理、多级破碎、成品检验、包装入库等过程。其中，多级破碎工艺过程主要包括初碎、中碎、磨粉等环节，最后得到颗粒度为5～200目的储氢合金粉体材料。由于储氢合金大多为非脆性材料，不易破碎成粉。传统的破碎方法存在工作效率低、作业能耗大且不易得到预期颗粒度的储氢合金粉体，不仅限制了储氢合金材料的生产效率，还间接的提高了氢气的储运成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种储氢合金块体材料的破碎方法，在不引入杂质的前提下，实现高效破碎储氢合金块体材料，无噪声、不产生粉尘污染。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

包括如下步骤：

A、将待破碎的储氢合金块体材料，放置于罐体中密封；

B、对罐体抽真空，再对罐体进行加热，使罐体内部温度达到50～300℃后维持2～12h；

C、向罐体内通气，至罐体内压力达到预定工作压力值后，保温保压4～24h；

D、重复步骤B和步骤C若干次后，对罐体进行降温，再保温保压4～24h；

E、停止通入循环冷却介质，排出罐体内气体，得到储氢合金粉体材料，完成对储氢合金块体材料的破碎。

进一步地，所述的储氢合金块体材料为经过熔炼并冷却至室温后的储氢合金半成品。

进一步地，所述的罐体具备耐压、充氢、抽真空、加热及温度以及压力参数监控的功能；罐体耐压强度为0.5～3.0MPa。