CN103962561B - 储氢装置的制造方法 - Google Patents
储氢装置的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103962561B CN103962561B CN201310044675.1A CN201310044675A CN103962561B CN 103962561 B CN103962561 B CN 103962561B CN 201310044675 A CN201310044675 A CN 201310044675A CN 103962561 B CN103962561 B CN 103962561B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tank body
- body shell
- embryo
- raw
- cellular structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明公开一种储氢装置的制造方法，该储氢装置的制造方法由以下步骤制成：（1）将金属粉、黏结剂及填充剂混合得到一种罐体外壳喂料；（2）将金属粉、盐类、黏结剂及填充剂混合得到一种多孔性结构喂料；（3）将罐体外壳喂料于射出机内射出成型一罐体外壳生胚；（4）将罐体外壳生胚置于射出机内，后将多孔性结构喂料于罐体外壳生胚内一体射出成型一多孔性结构生胚；（5）将一体射出成型的罐体外壳生胚及多孔性结构生胚浸泡于水中，以将多孔性结构生胚中的盐类溶出，形成固定比例的空孔；（6）去除罐体外壳生胚及多孔性结构生胚中的填充剂；（7）将分别去盐和去除填充剂的罐体外壳生胚及多孔性结构生胚进行高温烧结，以去除罐体外壳生胚及多孔性结构生胚中的黏结剂，并将金属粉致密化，以制成本发明的储氢装置。本发明使制成的储氢装置为一体成形，无缝接合，可有效避免焊道裂化，氢脆破坏等各种效应。
Description
技术领域
本发明涉及一种储氢装置的制造方法，特别是涉及一种可有效避免焊道裂化以提高使用安全性，且有效减薄储氢装置壁厚以达到储氢装置轻量化的目的的储氢装置的制造方法。
背景技术
一套储氢合金罐，就使用上而言，除了合金吸放氢特性、储氢容量、操作温度和压力为基本考量外，尚须注意影响储氢合金罐充放氢速率的合金粉末流动性与热传导性，以及影响储氢罐使用安全的合金吸氢体积膨胀造成罐体变形等相关问题。
中华民国专利号I267605公开了一种储氢装置，该储氢装置采用金属薄片建构蜂巢式堆栈，使其支撑于一长轴上，将其储氢合金粉体充填于巣式内，达到创造较大反应表面积，分散充放氢过程的膨胀应力变化与增加热传效应等效果。
但是，传统上储氢合金内部构造隔层复杂，外部罐体需留有构装通道与开孔，内部组装完毕后再行焊接接合，工段繁琐，且焊道部分因热影响区与内部析出相的变化，在高压氢气应力循环下，产生氢脆效应，容易导致焊道裂化与氢脆腐蚀，致使储氢罐体寿命不佳与安全性不高等问题。
有鉴于此，提供一种替代上述工艺以解决储氢罐体寿命不佳与安全性不高等问题的制造方法实为必要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种有效避免焊道裂化以提高使用安全性，且有效减薄储氢装置壁厚以达到储氢装置轻量化的目的的储氢装置的制造方法。
为了实现上述目的，本发明所提供一种一种储氢装置的制造方法，其步骤包括：
（1）将金属粉、黏结剂及填充剂混合得到一种罐体外壳喂料；
（2）将金属粉、盐类、黏结剂及填充剂混合得到一种多孔性结构喂料；
（3）将罐体外壳喂料于射出机内射出成型一罐体外壳生胚；
（4）将罐体外壳生胚置于射出机内，将多孔性结构喂料于罐体外壳生胚内一体射出成型一多孔性结构生胚；
（5）将罐体外壳生胚及多孔性结构生胚浸泡于水中，将多孔性结构生胚中的盐类溶出，以形成固定比例的空孔；
（6）去除罐体外壳生胚及多孔性结构生胚中的填充剂；
（7）将分别去盐及去除填充剂的罐体外壳生胚及多孔性结构生胚进行高温烧结，以去除罐体外壳生胚及多孔性结构生胚中的黏结剂，并将金属粉末致密化，以制成本发明的储氢装置。
综上所述，本发明储氢装置的制造方法，将罐体外壳喂料于射出机内射出成型一罐体外壳生胚，然后将多孔性结构喂料于罐体外壳生胚内一体射出成型一多孔性结构生胚，如此制成的储氢装置一体成形，无缝接合，将可有效避免焊道裂化，氢脆破坏等各种效应，使得可有效减薄所需罐体壁厚，除可明显提高安全性外，易可达到储氢装置轻量化的目的。此外，使用射出成型技术，可大批量生产，大幅降低生产成本。
附图说明
图1为本发明射出成型罐体外壳生胚的部分剖面立体图。
图2为本发明射出成型多孔性结构生胚的部分剖面立体图。
图3为本发明储氢装置烧结完成后的金属成品的部分剖面立体图。
图4为本发明储氢装置的制造方法的流程示意图。
图中各零部件的附图标记说明如下。
罐體外殼生胚10多孔性結構生胚20
空孔201
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明储氢装置的制造方法包括以下步骤：
（1）将金属粉、黏结剂及填充剂混合得到一种罐体外壳喂料。
（2）将金属粉、盐类、黏结剂及填充剂混合得到一种多孔性结构喂料。
对于罐体外壳喂料而言，金属粉的体积百分比为50~70%，金属粉可以是不锈钢或金属合金，金属合金可以是铜合金，本实施例中，金属粉优选为不锈钢；黏结剂及填充剂占总罐体外壳喂料的体积百分比为30~50%，黏结剂占黏结剂及填充剂体积百分比的10~90%，黏结剂主要为塑料，可提高罐体外壳生胚（生胚是指没烧结的“土胚”，胚是指采用固定模制成的前期产品）脱蜡后胚体的强度；填充剂可为蜡、聚缩醛(POM)或水基材料（水溶性物质）等，目的是为了增加黏结剂的流动性，以利射出成形的完成，使用罐体外壳喂料，烧结后的罐体外壳生胚为实心对象，致密化程度可达95%以上。
对于多孔性结构喂料而言，金属粉可为金属或金属合金，其中金属可为铜、铝或钛等，金属合金可为铜合金，金属粉及盐类占总多孔性结构喂料的体积百分比为50~70%，其中，盐类占金属粉与盐类的体积百分比为20~80%。黏结剂及填充剂占总多孔性结构喂料的体积百分比为30~50%，黏结剂主要为塑料，盐类可用NaCl、KCl、MgCl2等各种容易获得的便宜且可溶于水的盐类。多孔性结构喂料的填充剂为可为蜡、聚缩醛(POM)或水基材料（水溶性物质）等，目的是为了增加黏结剂的流动性，以利射出成形的完成，使用罐体外壳喂料，烧结后的罐体外壳生胚为实心对象，致密化程度可达95%以上。
请参阅图1，（3）将罐体外壳喂料于射出机内射出成型一罐体外壳生胚１０。
请参阅图2，（4）将罐体外壳生胚10置于射出机内，将多孔性结构喂料于罐体外壳生胚10内一体射出成型一多孔性结构生胚20。
（5）将已一体成形的罐体外壳生胚１０及多孔性结构生胚20浸泡于水中，将多孔性结构生胚20中的盐类溶出，形成固定比例均匀分布且相互连通的空孔201。盐类的体积百分比大，空孔201就多，越易形成互相连通的空孔201；盐类的体积百分比小，空孔201越少；多孔性结构生胚20的空孔201的孔隙率、孔洞大小、开闭孔比例等可通过调整多孔性结构喂料而达最佳比例。
（6）去除罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20中的填充剂。
当罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20中的填充剂采用蜡时，将罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20以溶剂清洗或是加热去除罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20中的蜡基材料；当罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20中的填充剂采用水基材料时，将一体成型的罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20以水浸泡的方式去除罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20中的水基材料；当罐体外壳生胚10中的填充剂采用聚缩醛(POM)时，将一体成型的罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20以硝酸气体裂解的方式去除罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20中的聚缩醛(POM)。
其中，去除蜡基材料时的溶剂可为正丁烷、正辛烷、去渍油、溴丙烷等各种可以把蜡溶掉的溶剂。
（7）将分别去盐及去除填充剂蜡、聚缩醛(POM)或水基材料的罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20高温烧结，以去除罐体外壳生胚10及多孔性结构生胚20中的黏结剂，并将金属粉末致密化，即可制成本发明的储氢装置100，如图3所示。
由于多孔性结构喂料的主要成份是金属粉，在将盐类溶出且将黏结剂中的塑料烧结取出后，多孔性结构内部为大面积的金属材料，可快速导热，增加吸放氢的效率。
综上所述，本发明储氢装置的制造方法，将罐体外壳喂料于射出机内射出成型一罐体外壳生胚10，然后将多孔性结构喂料于罐体外壳生胚10内一体射出成型一多孔性结构生胚20，如此制成的储氢装置100一体成形，无缝接合，将可有效避免焊道裂化，氢脆破坏等各种效应，使得可有效减薄所需罐体壁厚，除可明显提高安全性外，易可达到储氢装置100轻量化的目的。此外，使用射出成型技术，可大批量生产，大幅降低生产成本。
Claims (10)
1.一种储氢装置的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将金属粉、黏结剂及填充剂混合得到一种罐体外壳喂料；(2)将金属粉、盐类、黏结剂及填充剂混合得到一种多孔性结构喂料；(3)将罐体外壳喂料于射出机内射出成型一罐体外壳生胚；(4)将罐体外壳生胚置于射出机内，将多孔性结构喂料于罐体外壳生胚内一体射出成型一多孔性结构生胚；(5)将罐体外壳生胚及多孔性结构生胚浸泡于水中，并将多孔性结构生胚中的盐类溶出，以形成固定比例的空孔；(6)去除罐体外壳生胚及多孔性结构生胚中的填充剂；(7)将分别去盐与去除填充剂的罐体外壳生胚及多孔性结构生胚进行高温烧结，以去除罐体外壳生胚及多孔性结构生胚中的黏结剂，将金属粉末致密化，从而制成该储氢装置。
2.如权利要求1所述的储氢装置的制造方法，其特征在于：其中所述罐体外壳喂料中的金属粉占50～70％体积百分比，黏结剂及填充剂占总罐体外壳喂料的体积百分比为30～50％，黏结剂占黏结剂及填充剂的体积百分比为10～90％。
3.如权利要求1所述的储氢装置的制造方法，其特征在于：罐体外壳喂料中的金属粉可以是不锈钢或铜合金；黏结剂主要为塑料；罐体外壳喂料的填充剂可为蜡、聚缩醛或水基材料。
4.如权利要求1所述的储氢装置的制造方法，其特征在于：所述多孔性结构喂料中的金属粉及盐类占总多孔性结构喂料的体积百分比为50～70％，其中，盐类占金属粉与盐类的体积百分比为20～80％，黏结剂及填充剂占总多孔性结构喂料的体积百分比为30～50％。
5.如权利要求1所述的储氢装置的制造方法，其特征在于：所述多孔性结构喂料中的金属粉可为铜、铝、钛或铜合金，黏结剂主要为塑料，盐类为可溶于水的盐类，多孔性结构喂料的填充剂可为蜡、聚缩醛或水基材料。
6.如权利要求1所述的储氢装置的制造方法，其特征在于：所述步骤(5)中的多孔性结构生胚的空孔的孔隙率、孔洞大小、开闭孔比例可通过调整多孔性结构喂料而达最佳比例。
7.如权利要求1所述的储氢装置的制造方法，其特征在于：所述步骤(6)中，当罐体外壳生胚及多孔性结构生胚中的填充剂采用蜡时，将罐体外壳生胚及多孔性结构生胚以溶剂清洗或是加热去除罐体外壳生胚及多孔性结构生胚中的蜡基材料。
8.如权利要求7所述的储氢装置的制造方法，其特征在于：所述溶剂可为正丁烷、正辛烷、去渍油或溴丙烷的其中一种。
9.如权利要求1所述的储氢装置的制造方法，其特征在于：所述步骤(6)中，当罐体外壳生胚中的填充剂采用水基材料时，将一体成型的罐体外壳生胚及多孔性结构生胚以水浸泡的方式去除罐体外壳生胚中水基材料。
10.如权利要求1所述的储氢装置的制造方法，其特征在于：所述步骤(6)中，当罐体外壳生胚中的填充剂采用聚缩醛时，将一体成型的罐体外壳生胚及多孔性结构生胚以硝酸气体裂解的方式去除罐体外壳生胚中聚缩醛。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310044675.1A CN103962561B (zh) | 2013-02-04 | 2013-02-04 | 储氢装置的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310044675.1A CN103962561B (zh) | 2013-02-04 | 2013-02-04 | 储氢装置的制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103962561A CN103962561A (zh) | 2014-08-06 |
| CN103962561B true CN103962561B (zh) | 2016-05-04 |
Family
ID=51232834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310044675.1A Expired - Fee Related CN103962561B (zh) | 2013-02-04 | 2013-02-04 | 储氢装置的制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103962561B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190168299A1 (en) * | 2017-12-05 | 2019-06-06 | Kennametal Inc. | Additive manufacturing techniques and applications thereof |
| US11219949B2 (en) * | 2018-04-25 | 2022-01-11 | Central South University | Method for promoting densification of metal body by utilizing metal expansion induced by hydrogen absorption |
| CN113573828B (zh) | 2019-03-25 | 2024-03-01 | 肯纳金属公司 | 增材制造技术及其应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3502311A1 (de) * | 1985-01-21 | 1986-07-24 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Metallhydridspeicher und verfahren zu seiner herstellung |
| TW200622138A (en) * | 2004-12-31 | 2006-07-01 | Bank Technology Inc H | Hydrogen storage apparatus |
| CN101245895A (zh) * | 2008-03-21 | 2008-08-20 | 济南三和绿能科技有限公司 | 一种固体储氢装置 |
| CN101413624A (zh) * | 2008-11-27 | 2009-04-22 | 浙江大学 | 一种金属氢化物贮氢装置及其制造方法 |
| CN202048351U (zh) * | 2010-12-23 | 2011-11-23 | 广州有色金属研究院 | 一种金属氢化物固态储氢装置 |
| TW201431625A (zh) * | 2013-02-04 | 2014-08-16 | Cheng Uei Prec Ind Co Ltd | 儲氫裝置的製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9377163B2 (en) * | 2013-05-10 | 2016-06-28 | Cheng Uei Precision Industry Co., Ltd. | Method of manufacturing a hydrogen storage device |
-
2013
- 2013-02-04 CN CN201310044675.1A patent/CN103962561B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3502311A1 (de) * | 1985-01-21 | 1986-07-24 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Metallhydridspeicher und verfahren zu seiner herstellung |
| TW200622138A (en) * | 2004-12-31 | 2006-07-01 | Bank Technology Inc H | Hydrogen storage apparatus |
| CN101245895A (zh) * | 2008-03-21 | 2008-08-20 | 济南三和绿能科技有限公司 | 一种固体储氢装置 |
| CN101413624A (zh) * | 2008-11-27 | 2009-04-22 | 浙江大学 | 一种金属氢化物贮氢装置及其制造方法 |
| CN202048351U (zh) * | 2010-12-23 | 2011-11-23 | 广州有色金属研究院 | 一种金属氢化物固态储氢装置 |
| TW201431625A (zh) * | 2013-02-04 | 2014-08-16 | Cheng Uei Prec Ind Co Ltd | 儲氫裝置的製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103962561A (zh) | 2014-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103962561B (zh) | 储氢装置的制造方法 | |
| CN104313381B (zh) | 中空球泡沫铝材料及其制备方法和制备中使用的填充球体 | |
| CN106563919A (zh) | 一种手机中框、后盖的制备方法 | |
| US9377163B2 (en) | Method of manufacturing a hydrogen storage device | |
| CN101767270B (zh) | 一种均热板的封口结构与制造方法 | |
| CN105170911A (zh) | 一种复杂异型复合砂芯的制造方法 | |
| CN102211144A (zh) | 铸造模模芯的铸造方法 | |
| TWI487582B (zh) | 儲氫裝置的製造方法 | |
| CN207026478U (zh) | 一种粉末冶金用的不锈钢网盒分层装置 | |
| CN201990478U (zh) | 燃油加注器 | |
| CN105597680A (zh) | 一种内核为粉末的核壳式颗粒活性炭及其制备方法 | |
| CN102825214A (zh) | 一种熔模铸造过程中翻边浇口杯模壳的制作方法 | |
| CN103227403B (zh) | 一种升高台型换向器的换向片加工方法及其换向器加工方法 | |
| CN207787618U (zh) | 一种盐芯压制模具及其制造的盐芯 | |
| CN204470809U (zh) | 用于锌铝药芯焊丝加工的压粉装置 | |
| CN203817151U (zh) | 一种解决钢管内孔金属流线断层的异形冲杆 | |
| CN204367253U (zh) | 一种用于生产橡胶管路的芯模 | |
| CN103572364B (zh) | 一种陶瓷螺旋选晶器及制作工艺 | |
| CN202963415U (zh) | 一种压铸模具 | |
| CN203991874U (zh) | 一种净成型整体加强外套 | |
| CN201979196U (zh) | 一种焊割气自动生成装置 | |
| CN104075009B (zh) | 一种铝合金水嘴的制造方法 | |
| CN205052642U (zh) | 一种糕点模具 | |
| CN204034719U (zh) | 一种气液分配器 | |
| CN201221771Y (zh) | 用于重油燃烧系统的加热过渡罐 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160504 Termination date: 20170204 |