CN104831108A - 一种高透氢性抗氧化的钛钯管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高透氢性抗氧化的钛钯管,由高透氢性抗氧化合金材料制成,所述高透氢性抗氧化合金材料由钛粉、钯粉以及石墨粉混合熔炼而成,按摩尔百分比所述高透氢性抗氧化合金材料包括35mol%~50mol%的钛、30mol%~45mol%的钯和余量的碳,且所述钛和所述钯的含量之和为80-90mol%,通过上述方式,本发明能够具备有较高透氢性能,同时能够承500℃的高温而不发生氧化,抗氧化性极佳,增长了使用寿命。

Description

一种高透氢性抗氧化的钛钯管
技术领域
本发明涉及一种钛合金管,特别涉及一种高透氢性抗氧化的钛钯管。
背景技术
随着科学技术的不断发展,社会对于洁净能源的开发以及能源利用效率提高的需求也越来越大,其中氢是一种备受关注的二次能源载体,此外高纯度氢在石油化工产品的生产中也具有十分重要的地位,而在制备高纯氢的过程中需要一同时具备有透氢性好载体,现有技术中通常采用纯钯,但纯钯的抗氧化性较差,在运输及使用的过程中易被氧化,使得其使用寿命较短,且成本十分昂贵,增大了成本的消耗。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高透氢性抗氧化的钛钯管,能够具备有较高透氢性能,同时能够承500℃的高温而不发生氧化,抗氧化性极佳,增长了使用寿命。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种高透氢性抗氧化的钛钯管,由高透氢性抗氧化合金材料制成,所述高透氢性抗氧化合金材料由钛粉、钯粉以及石墨粉混合熔炼而成,按摩尔百分比所述高透氢性抗氧化合金材料包括35mol%~50mol%的钛、30mol%~45mol%的钯和余量的碳,且所述钛和所述钯的含量之和为80-90mol%。
在本发明一个较佳实施例中,所述高透氢性抗氧化的钛钯管的管壁厚度为4-8mm,由于管壁厚度过厚会影响到透氢性有所下降,而管壁厚度过薄会影响到抗氧化性能有所下降,因此将管壁厚度选择4-8mm能够使得抗氧化性能和透氢性能均较良好。
在本发明一个较佳实施例中,所述熔炼在真空且温度为1600℃下进行。
在本发明一个较佳实施例中,所述高透性抗氧化合金材料内的杂质总量不超过2mol%。
本发明的有益效果是:本发明一种高透氢性抗氧化的钛钯管在500℃下具备有高于纯钯的透氢性能,而成本大幅降低,同时能够承受在500℃下不被氧化,抗氧化性极佳,使用寿命增长。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1:
制备Ti35C18Pd45高透氢性抗氧化的钛钯管(摩尔百分比组成为35mol%的钛、18mol%的碳、45mol%的钯),其制备方法如下:
(1)、称取0.07mol纯度为99%以上的钛粉,0.09mol纯度为99.5%以上的钯粉以及0.035mol纯度为99%以上的石墨粉;
(2)、将上述称取的钛粉、钯粉以及石墨粉放入高温熔炉内,随后将高温熔炉内部抽真空至3×10-3Pa,随后再冲入纯度为99.5%的氩气至5×104Pa,随后采用1600℃的高温熔炼制得高透氢性抗氧化合金材料,从而生产制得管壁厚度为4-8mm的高透氢性抗氧化的钛钯管。
按摩尔百分比所述高透氢性抗氧化合金材料包括35mol%的钛、45mol%的钯以及18mol%的碳,剩余的2mol%为不可避免的杂质,所述钛和所述钯的含量之和为80mol%。
经测量,该Ti35C18Pd45高透氢性抗氧化的钛钯管在500℃下的氢渗透度为2.5×10-8(molH2m-1s-1Pa-0.5),具备有良好的透氢性能,并且在空气环境的条件下加温至500℃,钛钯管并无任何氧化物产生,抗氧化性极佳。
实施例2:
制备Ti44C15Pd40高透氢性抗氧化的钛钯管(摩尔百分比组成为44mol%的钛、15mol%的碳、40mol%的钯),其制备方法如下:
(1)、称取0.088mol纯度为99%以上的钛粉,0.08mol纯度为99.5%以上的钯粉以及0.03mol纯度为99%以上的石墨粉;
(2)、将上述称取的钛粉、钯粉以及石墨粉放入高温熔炉内,随后将高温熔炉内部抽真空至3×10-3Pa,随后再冲入纯度为99.5%的氩气至5×104Pa,随后采用1600℃的高温熔炼制得高透氢性抗氧化合金材料,从而生产制得管壁厚度为4-8mm的高透氢性抗氧化的钛钯管。
按摩尔百分比所述高透氢性抗氧化合金材料包括44mol%的钛、40mol%的钯以及15mol%的碳,剩余的1mol%为不可避免的杂质,所述钛和所述钯的含量之和为84mol%。
经测量,该Ti44C15Pd40高透氢性抗氧化的钛钯管在500℃下的氢渗透度为3×10-8(molH2m-1s-1Pa-0.5),具备有良好的透氢性能,并且在空气环境的条件下加温至500℃,钛钯管并无任何氧化物产生,抗氧化性极佳。
实施例3:
制备Ti45C9Pd45高透氢性抗氧化的钛钯管(摩尔百分比组成为45mol%的钛、9mol%的碳、45mol%的钯),其制备方法如下:
(1)、称取0.09mol纯度为99%以上的钛粉,0.09mol纯度为99.5%以上的钯粉以及0.018mol纯度为99%以上的石墨粉;
(2)、将上述称取的钛粉、钯粉以及石墨粉放入高温熔炉内,随后将高温熔炉内部抽真空至3×10-3Pa,随后再冲入纯度为99.5%的氩气至5×104Pa,随后采用1600℃的高温熔炼制得高透氢性抗氧化合金材料,从而生产制得管壁厚度为4-8mm的高透氢性抗氧化的钛钯管。
按摩尔百分比所述高透氢性抗氧化合金材料包括45mol%的钛、45mol%的钯以及9mol%的碳,剩余的1mol%为不可避免的杂质,所述钛和所述钯的含量之和为90mol%。
经测量,该Ti45C9Pd45高透氢性抗氧化的钛钯管在500℃下的氢渗透度为3.2×10-8(molH2m-1s-1Pa-0.5),具备有良好的透氢性能,并且在空气环境的条件下加温至500℃,钛钯管并无任何氧化物产生,抗氧化性极佳。
区别于现有技术,本发明一种高透氢性抗氧化的钛钯管在500℃下具备有高于纯钯的透氢性能,而成本大幅降低,同时能够承受在500℃下不被氧化,抗氧化性极佳,使用寿命增长。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种高透氢性抗氧化的钛钯管,其特征在于,由高透氢性抗氧化合金材料制成,所述高透氢性抗氧化合金材料由钛粉、钯粉以及石墨粉混合熔炼而成,按摩尔百分比所述高透氢性抗氧化合金材料包括35mol%~50mol%的钛、30mol%~45mol%的钯以及余量的碳,且所述钛和所述钯的含量之和为80-90mol%。
2.根据权利要求1所述的高透氢性抗氧化的钛钯管,其特征在于,所述高透氢性抗氧化的钛钯管的管壁厚度为4-8mm。
3.根据权利要求1所述的高透氢性抗氧化的钛钯管,其特征在于,所述熔炼在真空且温度为1600℃下进行。
4.根据权利要求1所述的高透氢性抗氧化的钛钯管,其特征在于,所述高透性抗氧化合金材料内的杂质总量不超过2mol%。
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