[发明专利]一种改善Mg-Y-Zn合金储氢性能的方法

权利要求书

1.一种改善Mg-Y-Zn合金储氢性能的方法，其特征在于：首先采用半连续铸造法制备出铸态Mg-9.1Y-1.8Zn合金，然后将其均匀化处理后进行热挤压，进而得到挤压棒材，再在室温下对挤压棒材进行旋锻处理，得到旋锻态Mg-9.1Y-1.8Zn合金。该方法包括以下步骤：

(1)对纯镁(99.99％)、纯锌(99.99％)以及中间合金Mg-30％Y(wt％)按一定比例进行熔炼，采用半连续铸造法制备出铸态Mg-9.1Y-1.8Zn合金，将铸态合金在525℃下均匀化处理36小时后，将其在400℃下预热，采用后向挤压法进行挤压，挤压比为25：1，挤压速度为1mm/s，得到直径约为的挤压棒材。在室温下对挤压棒材进行了1-7次的旋锻处理，其体积减少分别为1％、5％、7％、9％、14％、20％和28％，最终得到直径约为的旋锻态Mg-9.1Y-1.8Zn合金。

(2)在去除铸态、挤压态、旋锻态块体合金表面氧化层后，用金刚石锉刀对其进行锉削，所得的三种不同的切屑进行过筛处理后，得到储氢合金样品。

(3)在400℃下，分别对铸态、挤压态、旋锻态粉末合金进行活化试验，活化次数为五次，直至完全活化。

(4)在340℃、360℃下，分别对铸态、挤压态、旋锻态活化后粉末样品进行等温吸放氢测试。

基于旋锻技术对Mg-9.1Y-1.8Zn合金进行剧烈塑性变形，从而制备出大量镁纳米晶，使合金晶粒明显细化、界面增多，氢更易在镁基体中扩散与吸收，进而改善了合金的储氢性能。

2.如权利要求1所述改善Mg-Y-Zn合金储氢性能的方法，其特征在于：在400℃下进行活化试验时，氢压为3.5MPa下吸氢5小时，氢压为0.0001MPa下放氢1小时，如此循环五次，直至完全活化。

3.如权利要求1所述改善Mg-Y-Zn合金储氢性能的方法，其特征在于：在340℃、360℃下进行等温吸放氢测试时，氢压为3.5MPa下吸氢4小时，氢压为0.0001MPa下放氢5小时。

4.如权利要求1所述改善Mg-Y-Zn合金储氢性能的方法，其特征在于：在340℃下，铸态和旋锻态合金的吸氢速率和吸放氢容量相似，但旋锻态合金脱氢速率略快于铸态和挤压态合金；在360℃下，相对于铸态和挤压态合金而言，旋锻态合金表现出更优异的吸放氢速率和较大的吸放氢容量。