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CN106702251A - 一种快开式可控温的高压氢气环境的材料及其制备方法 - Google Patents

一种快开式可控温的高压氢气环境的材料及其制备方法 Download PDF

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CN106702251A
CN106702251A CN201611044684.0A CN201611044684A CN106702251A CN 106702251 A CN106702251 A CN 106702251A CN 201611044684 A CN201611044684 A CN 201611044684A CN 106702251 A CN106702251 A CN 106702251A
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China
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fast
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王举
孙益民
芮定文
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ANHUI RUIYAN NEW MATERIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Original Assignee
ANHUI RUIYAN NEW MATERIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种快开式可控温的高压氢气环境的材料及其制备方法,其材料包括以下重量份的原料:镁粉20‑25份,硅粉18‑23份,铁粉14‑19份,镍粉22‑27份,钨粉16‑21份,钛10‑15份,石墨12‑17份,铝粉22‑27份,去离子水30‑35份,硫酸27‑32份;其制备方法包括以下步骤:S1:将去离子水和硫酸混合,以15‑20rpm的搅拌速度搅拌10‑15min后,制得混合溶液;S2:将镁粉、硅粉、铁粉、镍粉、钨粉、钛、石墨和铝粉混合,然后将混合物置于混合溶液中进行酸洗,接着将酸洗后的混合物置于烘箱内,在100‑110℃下进行烘干;S3:将烘干后的混合物以5‑8℃/min的速度加热至1200‑1300℃,然后在400‑500MPa下对混合物进行压制。本发明具备优异的拉伸强度、耐氢脆化性和抗压强度,且具备耐高温性,制备简单,使用方便,成本低。

Description

一种快开式可控温的高压氢气环境的材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及用于高压氢气环境的材料技术领域,尤其涉及一种快开式可控温的高压氢气环境的材料及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展,氢气作为一种新型燃料逐渐应用于各个领域,为了保证高压氢气环境长期、安全、稳定、可靠地存在,必须制造出能够长久应用于高压氢气环境的材料。
申请号为201180014326.4的专利文件公开了用于高压氢气储存容器的铝合金材料,用于提供一种用于高压氢气储存容器的铝合金材料,其具有优异的耐氢脆化性和更加提高的强度,但是,其的耐氢脆化性、拉伸强度和抗压强度并未达到要求,且不具备耐高温性,导致使用范围有限,因此,我们提出了一种快开式可控温的高压氢气环境的材料及其制备方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种快开式可控温的高压氢气环境的材料及其制备方法,用于解决现有技术的耐氢脆化性、拉伸强度和抗压强度并未达到要求,且不具备耐高温性的问题。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种快开式可控温的高压氢气环境的材料,包括以下重量份的原料:镁粉 20-25份,硅粉 18-23份,铁粉 14-19份,镍粉 22-27份,钨粉 16-21份,钛 10-15份,石墨 12-17份,铝粉 22-27份,去离子水 30-35份,硫酸 27-32份。
优选的,包括以下重量份的原料:镁粉 21-24份,硅粉 19-22份,铁粉 15-18份,镍粉 23-26份,钨粉 17-20份,钛 11-14份,石墨 13-16份,铝粉 23-26份,去离子水 31-34份,硫酸 28-31份。
优选的,包括以下重量份的原料:镁粉 22-23份,硅粉 20-21份,铁粉 16-17份,镍粉 24-25份,钨粉 18-19份,钛 12-13份,石墨 14-15份,铝粉 24-25份,去离子水 32-33份,硫酸 29-30份。
一种快开式可控温的高压氢气环境的材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将去离子水和硫酸混合,以15-20rpm的搅拌速度搅拌10-15min后,制得混合溶液;
S2:将镁粉、硅粉、铁粉、镍粉、钨粉、钛、石墨和铝粉混合,然后将混合物置于混合溶液中进行酸洗,接着将酸洗后的混合物置于烘箱内,在100-110℃下进行烘干;
S3:将烘干后的混合物以5-8℃/min的速度加热至1200-1300℃,然后在400-500MPa下对混合物进行压制;
S4:导入保护气,以10-15℃/min的速度将混合物冷却至室温,制得快开式可控温的高压氢气环境的材料。
优选的,所述S1中,将去离子水和硫酸混合,以16-19rpm的搅拌速度搅拌11-14min后,制得混合溶液。
优选的,所述S3中,将烘干后的混合物以6-7℃/min的速度加热至1220-1280℃,然后在420-480MPa下对混合物进行压制。
优选的,所述S4中,导入保护气,以11-14℃/min的速度将混合物冷却至室温,制得快开式可控温的高压氢气环境的材料。
本发明中,所述一种快开式可控温的高压氢气环境的材料及其制备方法通过以镁粉、硅粉、铁粉和铝粉为主料制得的材料具备良好的拉伸强度、耐氢脆化性和抗压强度,通过加入镍粉和石墨能够更一步的提高拉伸强度、耐氢脆化性和抗压强度,通过加入钨粉和钛能够提高耐高温性,本发明具备优异的拉伸强度、耐氢脆化性和抗压强度,且具备耐高温性,制备简单,使用方便,成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本实施例提出了一种快开式可控温的高压氢气环境的材料,包括以下重量份的原料:镁粉 20份,硅粉 18份,铁粉 14份,镍粉 22份,钨粉 16份,钛 10份,石墨 12份,铝粉 22份,去离子水 30份,硫酸 27份;
其制备方法包括以下步骤:
S1:将去离子水和硫酸混合,以15rpm的搅拌速度搅拌10min后,制得混合溶液;
S2:将镁粉、硅粉、铁粉、镍粉、钨粉、钛、石墨和铝粉混合,然后将混合物置于混合溶液中进行酸洗,接着将酸洗后的混合物置于烘箱内,在100℃下进行烘干;
S3:将烘干后的混合物以5℃/min的速度加热至1200℃,然后在400MPa下对混合物进行压制;
S4:导入保护气,以10℃/min的速度将混合物冷却至室温,制得快开式可控温的高压氢气环境的材料。
实施例二
本实施例提出了一种快开式可控温的高压氢气环境的材料,包括以下重量份的原料:镁粉 21份,硅粉 19份,铁粉 15份,镍粉 23份,钨粉 17份,钛 11份,石墨 13份,铝粉 23份,去离子水 31份,硫酸 28份;
其制备方法包括以下步骤:
S1:将去离子水和硫酸混合,以16rpm的搅拌速度搅拌11min后,制得混合溶液;
S2:将镁粉、硅粉、铁粉、镍粉、钨粉、钛、石墨和铝粉混合,然后将混合物置于混合溶液中进行酸洗,接着将酸洗后的混合物置于烘箱内,在102℃下进行烘干;
S3:将烘干后的混合物以6℃/min的速度加热至1220℃,然后在420MPa下对混合物进行压制;
S4:导入保护气,以11℃/min的速度将混合物冷却至室温,制得快开式可控温的高压氢气环境的材料。
实施例三
本实施例提出了一种快开式可控温的高压氢气环境的材料,包括以下重量份的原料:镁粉 22份,硅粉 20份,铁粉 16份,镍粉 24份,钨粉 18份,钛 12份,石墨 14份,铝粉 24份,去离子水 32份,硫酸 29份;
其制备方法包括以下步骤:
S1:将去离子水和硫酸混合,以17rpm的搅拌速度搅拌12min后,制得混合溶液;
S2:将镁粉、硅粉、铁粉、镍粉、钨粉、钛、石墨和铝粉混合,然后将混合物置于混合溶液中进行酸洗,接着将酸洗后的混合物置于烘箱内,在104℃下进行烘干;
S3:将烘干后的混合物以7℃/min的速度加热至1240℃,然后在440MPa下对混合物进行压制;
S4:导入保护气,以12℃/min的速度将混合物冷却至室温,制得快开式可控温的高压氢气环境的材料。
实施例四
本实施例提出了一种快开式可控温的高压氢气环境的材料,包括以下重量份的原料:镁粉 25份,硅粉 23份,铁粉 19份,镍粉 27份,钨粉 21份,钛 15份,石墨 17份,铝粉 27份,去离子水 35份,硫酸 32份;
其制备方法包括以下步骤:
S1:将去离子水和硫酸混合,以20rpm的搅拌速度搅拌15min后,制得混合溶液;
S2:将镁粉、硅粉、铁粉、镍粉、钨粉、钛、石墨和铝粉混合,然后将混合物置于混合溶液中进行酸洗,接着将酸洗后的混合物置于烘箱内,在110℃下进行烘干;
S3:将烘干后的混合物以8℃/min的速度加热至1300℃,然后在500MPa下对混合物进行压制;
S4:导入保护气,以15℃/min的速度将混合物冷却至室温,制得快开式可控温的高压氢气环境的材料。
实施例五
本实施例提出了一种快开式可控温的高压氢气环境的材料,包括以下重量份的原料:镁粉 24份,硅粉 22份,铁粉 18份,镍粉 26份,钨粉 20份,钛 14份,石墨 16份,铝粉 26份,去离子水 34份,硫酸 31份;
其制备方法包括以下步骤:
S1:将去离子水和硫酸混合,以19rpm的搅拌速度搅拌14min后,制得混合溶液;
S2:将镁粉、硅粉、铁粉、镍粉、钨粉、钛、石墨和铝粉混合,然后将混合物置于混合溶液中进行酸洗,接着将酸洗后的混合物置于烘箱内,在108℃下进行烘干;
S3:将烘干后的混合物以7℃/min的速度加热至1280℃,然后在480MPa下对混合物进行压制;
S4:导入保护气,以14℃/min的速度将混合物冷却至室温,制得快开式可控温的高压氢气环境的材料。
对本实施例一至五制得的材料和对照组的材料进行性能测试,测试结果如下:
由上表可知,本发明所得材料具有优良的性能,实施例三为最佳实施例。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种快开式可控温的高压氢气环境的材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:镁粉 20-25份,硅粉 18-23份,铁粉 14-19份,镍粉 22-27份,钨粉 16-21份,钛 10-15份,石墨 12-17份,铝粉 22-27份,去离子水 30-35份,硫酸 27-32份。
2.根据权利要求1所述的一种快开式可控温的高压氢气环境的材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:镁粉 21-24份,硅粉 19-22份,铁粉 15-18份,镍粉 23-26份,钨粉 17-20份,钛 11-14份,石墨 13-16份,铝粉 23-26份,去离子水 31-34份,硫酸 28-31份。
3.根据权利要求1所述的一种快开式可控温的高压氢气环境的材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:镁粉 22-23份,硅粉 20-21份,铁粉 16-17份,镍粉 24-25份,钨粉 18-19份,钛 12-13份,石墨 14-15份,铝粉 24-25份,去离子水 32-33份,硫酸 29-30份。
4.一种快开式可控温的高压氢气环境的材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将去离子水和硫酸混合,以15-20rpm的搅拌速度搅拌10-15min后,制得混合溶液;
S2:将镁粉、硅粉、铁粉、镍粉、钨粉、钛、石墨和铝粉混合,然后将混合物置于混合溶液中进行酸洗,接着将酸洗后的混合物置于烘箱内,在100-110℃下进行烘干;
S3:将烘干后的混合物以5-8℃/min的速度加热至1200-1300℃,然后在400-500MPa下对混合物进行压制;
S4:导入保护气,以10-15℃/min的速度将混合物冷却至室温,制得快开式可控温的高压氢气环境的材料。
5.根据权利要求4所述的一种快开式可控温的高压氢气环境的材料的制备方法,其特征在于,所述S1中,将去离子水和硫酸混合,以16-19rpm的搅拌速度搅拌11-14min后,制得混合溶液。
6.根据权利要求4所述的一种快开式可控温的高压氢气环境的材料的制备方法,其特征在于,所述S3中,将烘干后的混合物以6-7℃/min的速度加热至1220-1280℃,然后在420-480MPa下对混合物进行压制。
7.根据权利要求4所述的一种快开式可控温的高压氢气环境的材料的制备方法,其特征在于,所述S4中,导入保护气,以11-14℃/min的速度将混合物冷却至室温,制得快开式可控温的高压氢气环境的材料。
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