1.一种高水解制氢转化率的镁基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,制备Mg‑Ca二元合金;
步骤二,将得到的Mg‑Ca二元合金进行机械破碎,得到Mg‑Mg2Ca合金颗粒;
步骤三,再在Mg‑Mg2Ca合金颗粒中添加复合金属碳化物与Ni粉后进行高能球磨,制得Mg‑Mg2Ca‑复合金属碳化物‑Ni复合粉末;
步骤四,将Mg‑Mg2Ca‑复合金属碳化物‑Ni复合粉末放入压片模具中,使用压片机压制成块状或片状材料,得到高水解制氢转化率的镁基复合材料;
Mg‑Mg2Ca‑复合金属碳化物‑Ni复合粉末中,复合金属碳化物为质量比为1:1的TiC和ZrC;复合金属碳化物的质量分数为3% 5%,Ni的质量分数为4% 8%。
~ ~
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,Mg‑Ca二元合金中,Ca元素的质量分数范围为8% 16%,余量的为Mg。
~
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤一中,Mg‑Ca二元合金的制备方法为:将Mg、Mg‑30wt.%Ca中间合金按各元素质量比例称重,额外添加5%的镁用于平衡熔炼过程中的烧损,然后将原材料置于石墨坩埚中,添加RJ‑6熔剂将金属覆盖,后于电阻炉中加热至750 760°C,然后降温至720 730°C并保温15 20分钟,保温期间进行充分搅拌,然后将金~ ~ ~属熔体倒入不锈钢模具中凝固。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤二中,Mg‑Ca二元合金先在金属挤压机上进行挤压变形,后采用氩气保护下的高能球磨进行粉碎制粉,球磨时间为1小时,球料比40:1,转速为1300转/分钟。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤三中,先将复合金属碳化物和Ni粉与Mg‑Mg2Ca合金颗粒在球磨机内进行混料,混料时间为5~10分钟,后在氩气保护下进行高能球磨,球磨时间为1小时,球料比20:1,转速为1300转/分钟。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤四中,采用全自动高速双压旋转式压片机压片,所用压力为10 15MPa,一次性压片成型,无需保压,压制所得材料直径为12~ ~
20mm,厚度为1 10mm。
~
7.一种高水解制氢转化率的镁基复合材料,其特征在于,成分为Mg‑Mg2Ca‑复合金属碳化物‑Ni复合粉末,其中,复合金属碳化物为质量比为1:1的TiC和ZrC;复合金属碳化物的质量分数为3%~5%,Ni的质量分数为4%~8%,余量为Mg‑Mg2Ca合金颗粒。
8.根据权利要求7所述的一种高水解制氢转化率的镁基复合材料,其特征在于,120min内制氢量转化率高达99.0%以上。
9.根据权利要求7或8所述的一种高水解制氢转化率的镁基复合材料在移动制氢中的应用,其特征在于,移动制氢包括便携式电源、无人机、无人水下航行器、机器人。