CN107043906B - 一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法。该方法为将经过表面处理的金属氢化物基体密封于真空反应容器内，向反应容器内恒流量通入含碳氧、含氮氧或含碳氮氧的气体，在400～900℃条件下与基体的金属元素进行原位反应，降温后即可得到一层致密、完整的含碳氧、含氮氧或含碳氮氧的阻氢渗透层，克服了碳化物膜层叠加氧化物膜层、氮化物膜层叠加氧化物膜层、氮化物膜层叠加碳化物膜层叠加氧化膜层存在的各层间缺陷、层间结合不紧密等问题，有效抑制/减缓金属氢化物基体中氢的析出，具有较强的阻氢渗透能力。

Description

一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法
技术领域
本发明属于金属氢化物材料保护技术领域，特别涉及一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法。
背景技术
金属氢化物具有储氢和固定的作用，常作为载氢材料，保持氢在高温下不损失是材料性能的关键因素；在制氢及氢同位素设备和氢及其同位素储存领域，阻氢渗透涂层具有重要意义。
关于阻氢渗透的研究报道较多，大多均是在不锈钢或碳钢表面制备氢渗透阻挡层。不锈钢基体与金属氢化物基体具有本质的区别，不锈钢具有较好的塑性和一系列其他金属性质，并且形状相对简单，适合使用物理气相沉积工艺、包埋渗铝工艺等。氢化锆等金属氢化物功能部件一般都具有复杂的形状，物理气相沉积等方法难以制备出各部位均匀的涂层；在氢化锆等金属氢化物表面制备阻挡层过程中采用高温或快速热冲击的方法也不适合。在氢化锆等金属氢化物基体上制备含氮氧、含碳氧或者含碳氮氧涂层的方法也未见报道。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法。
一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法，包括以下步骤：
(1)将金属氢化物表面进行除油、清洗、抛光处理；
(2)将金属氢化物置于可通气的真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空至压强达到1.0×10-4Pa～10Pa后，通入源气体，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)在恒流量通气的条件下，将加热炉从室温升至400～900℃进行原位反应，升温程序为：在400～900℃范围内设置1至多个恒温平台，每个恒温平台的恒温时间为1～200小时；从室温或前一个恒温平台达到后一个恒温平台的升温速度为10～600℃/h；
(4)原位反应结束后以10～600℃/小时的降温速度冷却至室温；或者以10～600℃/小时的降温速度降至300℃之后再以不大于100℃/小时的降温速度冷却到室温；
步骤(1)～(4)依次进行完成后，或步骤(1)～(4)依次进行完成后再依次重复进行步骤(2)～(4)一至多次，即制得含碳氧、含氮氧或含碳氮氧的阻氢渗透层；
所述反应容器的材料为石英、耐高温玻璃或不锈钢，或其他耐高温可密封的金属材料或陶瓷材料；
所述源气体取自第一源气体、第二源气体、第三源气体中的一种以上，各路气体的流量分别为0.1～0.5升/分钟；
所述第一源气体为CO、CO2、N2、NH3、H2中的一种以上，但不包括仅为N2、NH3、H2中的一种以上的情形；或为CO、CO2、N2、NH3中的一种以上通过水洗气装置配入H2O得到的混合气体；或为CO、CO2、N2、NH3中的一种以上与H2混合后再通过水洗气装置配入H2O得到的混合气体；
所述第二源气体为碳酰胺、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种以上加热分解产生的混合气体；
所述第三源气体为碳酸钙、碳酸镁、白云石、碳酸钠中的一种以上加热分解产生的气体。
所述第一源气体，不配入H2O或配入H2O前，各组分的体积百分含量分别为5％～80％。
所述金属氢化物为氢化锆、氢化钛、氢化铪、氢化钇、氢化钪或氢化钆。
所述金属氢化物的H/金属元素原子比为1～1.9。
所述阻氢渗透层的厚度为0.1～9μm。
本发明的有益效果为：(1)本发明制备的含氮氧、含碳氧或者含碳氮氧的阻氢渗透层是一种复合结构阻氢渗透层，其阻氢渗透性能优于单纯氧化物、单纯氮化物或单纯碳化物膜层；复合阻氢渗透层将氮氧、碳氧或者碳氮氧制备在一个膜层内，与基体结合紧密、致密连续，克服了碳化物膜层叠加氧化物膜层、氮化物膜层叠加氧化物膜层、氮化物膜层叠加碳化物膜层叠加氧化膜层存在的各层间缺陷、层间结合不紧密等问题，从而使阻氢渗透性能急剧提高；可以有效阻止氢化物在400～900℃温度使用时放氢；(2)本发明方法操作简单，适应性强，不受复杂基体形状和结构限制；本发明不仅能用于氢化物储氢材料阻氢渗透层的制备，还可用于不锈钢表面制备氢渗透阻挡层。
附图说明
图1为一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备装置示意图；
图2为实施例1制备的含碳氮氧的阻氢渗透层的截面形貌图；
图3为实施例1制备的含碳氮氧的阻氢渗透层的AES分析全谱图；
图4为实施例1制备的含碳氮氧的阻氢渗透层与现有技术中原位反应生成的氧化锆阻氢渗透层阻氢渗透实验的对比图。
标号说明：1-反应容器，2-第一控温式加热炉，3-水洗气装置，4-第二控温式加热炉，5-分解反应床，6-真空泵，7-压力传感器，8-阀门，9-高真空规。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例1
本实施例采用的阻氢渗透层的制备装置如图1所示。
1、将Φ20mm×20mm氢化锆表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化锆H/Zr＝1.0。
2、将氢化锆置于密封、可通气的不锈钢真空反应容器1内，将反应容器1放入第一控温式加热炉2内，将反应容器1抽真空达到2.0×10-4Pa。
3、原位反应：
(1)以体积百分比计，按照CO:CO2:H2＝5:80:15比例配气，将此混合气体通过水洗气装置3配入水蒸气，气体流量0.2升/分钟；
(2)将碳酸钙、碳酸镁、碳酸铵各10kg的固体混合物装入分解反应床5，分解反应床5置入第二控温式加热炉4内，升温至700℃分解产生含氮、碳、氧的混合气体；
(3)将(1)中所得气体以0.2升/分钟的速度通入反应容器1；同时将(2)中混合气体以0.1升/分钟速度通入反应容器1，待反应容器1的压强达到0.1MPa打开反应容器1的出气阀门；
(4)恒量通气的同时，先以600℃/小时的速度将第一控温式加热炉2从室温升到400℃，保温10小时；之后以300℃/小时的速度升温到600℃，保温10小时；之后以50℃/小时的速度升温到900℃，保温10小时；最后以300℃/小时速度降温至室温，即可制得含碳氮氧的阻氢渗透层。
采用PHI-700纳米扫描俄歇系统(AES)分析上述方法制备的含碳氮氧的阻氢渗透层，所得AES分析全谱图如图3所示，表明阻氢渗透层由氧、碳、氮、锆四种元素组成。利用HITACHI-S4800扫描电子显微镜(SEM)分析上述制备方法中所得到的含碳氮氧的阻氢渗透层，分析得到的阻氢渗透层的截面形貌图如图2所示，结果表明：本方法所得到的含碳氮氧的阻氢渗透层厚度在0.1～9μm范围内；所述含碳氮氧的阻氢渗透层由源气体中的碳、氮和氧与金属氢化物表面的金属元素原位反应生成，膜层致密、连续，与基体结合紧密。
所述含碳氮氧的阻氢渗透层的阻氢性能测试的一种方法是真空脱氢，测量释放氢气的速率或测量压强变化量。本实施例中脱氢实验温度为100～900℃，初始压强2.0×10- 4Pa，保温时间10～200小时；真空脱氢实验过程中记录压强变化，通过压强变化量来表征含氮氧、含碳氧或者含碳氮氧的阻氢渗透层的阻氢渗透能力的大小。压强变化量越小，说明阻氢渗透层的阻氢渗透能力越强。实施例1制备的含碳氮氧的阻氢渗透层与现有技术中原位反应生成的氧化锆阻氢渗透层阻氢渗透实验的对比图如图4所示，含碳氮氧的阻氢渗透层比氧化锆阻氢渗透层的氢扩散系数降低一个数量级左右。
实施例2
1、将Φ20mm×20mm氢化锆表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化锆H/Zr＝1.6。
2、将氢化锆置于密封、可通气的不锈钢真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到1.0×10-4Pa。
3、原位反应：
(1)以体积百分比计，按照CO:CO2:NH3:N2:H2＝20:35:35:5:5比例配气；
(2)接通进气阀门，以0.2升/分钟的速度将(1)中混合气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)恒量通气的同时，先以300℃/小时的速度将加热炉从室温升到500℃，保温100小时；之后以10℃/小时的速度降温至室温，即可制得含碳氮氧的阻氢渗透层。
实施例3
1、将Φ20mm×20mm氢化锆表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化锆H/Zr＝1.80。
2、将氢化锆置于密封、可通气的耐高温玻璃真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到2.0×10-4Pa。
3、原位反应：
(1)以体积百分比计，按照CO:CO2:H2＝80:10:10比例配气，将此混合气体通过水洗气装置配入水蒸气，气体流量0.2升/分钟；
(2)将碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠各10kg装入分解反应床，反应床升温至700℃分解产生含碳、氧的气体，气体流量0.1升/分钟；
(3)将(1)中所得气体以0.2升/分钟的速度将混合气体通入反应容器；同时将(2)中气体以0.1升/分钟速度将反应床产生的气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(4)恒量通气的同时，先以200℃/小时的速度将加热炉室温升到400℃，保温50小时；之后以100℃/小时速度升温至500℃，恒温200小时；之后以100℃/小时的速度降温至室温，即可制得含碳氧的阻氢渗透层。
实施例4
1、将Φ30mm×30mm氢化锆表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化锆H/Zr＝1.9。
2、将氢化锆置于密封、可通气的石英真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到10Pa。
3、原位反应：
(1)将碳酸钙、碳酸镁、白云石各10kg装入分解反应床，反应床升温至700℃分解产生含碳、氧的气体；
(2)将进气阀门接通，以0.1升/分钟速度将反应床产生的气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)恒量通气的同时，先以300℃/小时的速度将加热炉从室温升到400℃，保温10小时；之后以100℃/小时的速度升温到500℃，保温50小时；之后以10℃/小时的速度升温到550℃，保温1小时；之后先以600℃/小时速度降温至300℃，再以100℃/小时的速度降温至室温，即可制得含碳氧的阻氢渗透层。
实施例5
1、将尺寸为Φ60mm×60mm、中心带Φ15×60通孔的氢化锆表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化锆H/Zr＝1.9。
2、将氢化锆置于密封、可通气的石英真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到10Pa。
3、原位反应：
(1)将碳酰胺、碳酸铵、碳酸氢铵各10kg装入分解反应床，反应床升温至700℃分解产生含氮、碳、氧的混合气体；
(2)将进气阀门接通，以0.1升/分钟速度将反应床产生的气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)恒量通气的同时，先以300℃/小时的速度将加热炉从室温升到400℃，保温10小时；之后以100℃/小时的速度升温到550℃，保温10小时；之后以200℃/小时速度降温室温，即可制得含碳氮氧的阻氢渗透层。
实施例6
1、将Φ20mm×20mm氢化锆表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化锆H/Zr＝1.8。
2、将氢化锆置于密封、可通气的石英真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到10Pa。
3、一次原位反应：
(1)将碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、碳酰胺、碳酸铵、碳酸氢铵各10kg装入分解反应床，反应床升温至700℃分解产生含氮、碳、氧的混合气体；
(2)将进气阀门接通，以0.1升/分钟速度将反应床产生的混合气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)恒量通气的同时，先以300℃/小时的速度将加热炉从室温升到400℃，保温10小时；之后以100℃/小时的速度升温到500℃，保温50小时；之后以100℃/小时速度降温至室温，将样品取出待二次原位反应制备阻氢渗透层。
4、二次原位反应：
(1)将一次原位反应的氢化锆样品封装于石英反应容器中，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到1Pa。
(2)以体积百分比计，按照CO2:N2:H2＝40:40:10比例配气；以0.2升/分钟的速度将气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(4)恒量通气的同时，先以50℃/小时的速度将加热炉室温升到500℃，保温50小时；之后以50℃/小时速度升温至600℃，恒温200小时；之后以100℃/小时的速度降温至室温，即可制得含碳氮氧的阻氢渗透层。
实施例7
1、将Φ20mm×20mm氢化钛表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化钛H/Ti＝1.80。
2、将氢化钛置于密封、可通气的石英真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到2.0×10-3Pa。
3、原位反应：
(1)以体积百分比计，按照CO2:NH3:H2＝15:80:5比例配气，将此混合气体通过水洗气装置配入水蒸气，气体流量0.2升/分钟；
(2)将碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠各10kg装入分解反应床，反应床升温至700℃分解产生含碳、氧的气体；
(3)将(1)中所得气体以0.2升/分钟的速度将第四混合气体通入反应容器；同时将(2)中气体以0.1升/分钟速度将反应床产生的气体通入反应容器；待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(4)恒量通气的同时，先以200℃/小时的速度将加热炉室温升到400℃，保温50小时；之后以100℃/小时速度升温至500℃，恒温200小时；之后以100℃/小时的速度降温至室温，即可制得含碳氮氧的阻氢渗透层。
实施例8
1、将Φ20mm×20mm氢化铪表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化铪H/Hf＝1.80。
2、将氢化铪置于密封、可通气的不锈钢真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到2.0×10-2Pa。
3、原位反应：
(1)以体积百分比计，按照NH3:N2:H2＝5:80:15比例配气，将此气体通过水洗气装置配入水蒸气，气体流量0.2升/分钟；
(2)将进气阀门接通，以0.2升/分钟的速度将(1)中所得气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)恒量通气的同时，先以200℃/小时的速度将加热炉室温升到400℃，保温50小时；之后以100℃/小时速度升温至500℃，恒温200小时；之后以100℃/小时的速度降温至室温，即可制得含氮氧的阻氢渗透层。
实施例9
1、将Φ20mm×20mm氢化钇表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化钇H/Y＝1.8。
2、将氢化钇置于密封、可通气的耐高温真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到2.0×10-4Pa。
3、原位反应：
(1)以体积百分比计，按照CO:CO2:NH3:N2:H2＝20:20:20:20:20比例配气；
(2)将进气阀门接通，以0.2升/分钟的速度将气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)恒量通气的同时，先以300℃/小时的速度将加热炉从室温升到450℃，保温100小时；之后以100℃/小时的速度将加热炉从室温升到550℃，保温50小时；之后以300℃/小时的速度降温至室温，即可制得含碳氮氧的阻氢渗透层。
实施例10
1、将Φ20mm×20mm氢化钪表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化钪H/Sc＝1.8。
2、将氢化钪置于密封、可通气的不锈钢真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到2.0×10-4Pa。
3、原位反应：
(1)以体积百分比计，按照CO:CO2:NH3:N2:H2＝20:20:20:20:20比例配气；
(2)将进气阀门接通，以0.2升/分钟的速度将气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)恒量通气的同时，先以300℃/小时的速度将加热炉从室温升到500℃，保温100小时；之后以100℃/小时的速度将加热炉从室温升到550℃，保温50小时；之后以300℃/小时的速度降温至室温，即可制得含碳氮氧的阻氢渗透层。
实施例11
1、将Φ20mm×20mm氢化钆表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化钆H/Gd＝1.8。
2、将氢化钆置于密封、可通气的不锈钢真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到2.0×10-4Pa。
3、原位反应：
(1)以体积百分比计，按照CO:CO2:NH3:N2:H2＝20:20:20:20:20比例配气；
(2)将进气阀门接通，以0.2升/分钟的速度将气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)恒量通气的同时，先以300℃/小时的速度将加热炉从室温升到500℃，保温100小时；之后以100℃/小时的速度将加热炉从室温升到550℃，保温50小时；之后以300℃/小时的速度降温至室温，即可制得含碳氮氧的阻氢渗透层。
实施例12
1、将Φ20mm×20mm氢化锆表面进行除油、清洗、抛光处理，氢化锆H/Zr＝1.9。
2、将氢化锆置于密封、可通气的石英真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空达到1Pa。
3、原位反应：
(1)以体积百分比计，按照NH3:CO:H2＝10:10:80比例配气；
(2)将进气阀门接通，以0.2升/分钟的速度将气体通入反应容器，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)恒量通气的同时，先以300℃/小时的速度将加热炉从室温升到400℃，保温50小时；之后以10℃/小时的速度将加热炉从室温升到650℃，保温1小时；之后以100℃/小时的速度降温至室温，即可制得含碳氮氧的阻氢渗透层。

Claims (5)

1.一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将金属氢化物表面进行除油、清洗、抛光处理；
(2)将金属氢化物置于可通气的真空反应容器内，将反应容器放入加热炉内，抽真空至压强达到1.0×10-4Pa～10Pa后，通入源气体，待反应容器压强达到0.1MPa打开反应容器出气阀门；
(3)在恒流量通气的条件下，将加热炉从室温升至400～900℃进行原位反应，升温程序为：在400～900℃范围内设置1至多个恒温平台，每个恒温平台的恒温时间为1～200小时；从室温或前一个恒温平台达到后一个恒温平台的升温速度为10～600℃/h；
(4)原位反应结束后以10～600℃/小时的降温速度冷却至室温；或者以10～600℃/小时的降温速度降至300℃之后再以不大于100℃/小时的降温速度冷却到室温；
步骤(1)～(4)依次进行完成后，或步骤(1)～(4)依次进行完成后再依次重复进行步骤(2)～(4)一至多次，即制得含碳氧、含氮氧或含碳氮氧的阻氢渗透层；
所述反应容器的材料为石英、耐高温玻璃或不锈钢，或其他耐高温可密封的金属材料或陶瓷材料；
所述源气体取自第一源气体、第二源气体、第三源气体中的一种以上，各路气体的流量分别为0.1～0.5升/分钟；
所述第一源气体为CO、CO2、N2、NH3、H2中的一种以上，但不包括仅为N2、NH3、H2中的一种以上的情形；或为CO、CO2、N2、NH3中的一种以上通过水洗气装置配入H2O得到的混合气体；或为CO、CO2、N2、NH3中的一种以上与H2混合后再通过水洗气装置配入H2O得到的混合气体；
所述第二源气体为碳酰胺、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种以上加热分解产生的混合气体；
所述第三源气体为碳酸钙、碳酸镁、白云石、碳酸钠中的一种以上加热分解产生的气体。
2.根据权利要求1所述一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法，其特征在于，所述第一源气体，不配入H2O或配入H2O前，各组分的体积百分含量分别为5％～80％。
3.根据权利要求1所述一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法，其特征在于，所述金属氢化物为氢化锆、氢化钛、氢化铪、氢化钇、氢化钪或氢化钆。
4.根据权利要求1所述一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法，其特征在于，所述金属氢化物的H/金属元素原子比为1～1.9。
5.根据权利要求1所述一种金属氢化物表面阻氢渗透层的制备方法，其特征在于，所述阻氢渗透层的厚度为0.1～9μm。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3994778A (en) * 1971-07-15 1976-11-30 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Liquid metal hydrogen barriers
US4519537A (en) * 1982-05-06 1985-05-28 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Process for hydrogen-impermeable brazing of austenitic structural steel parts
CN101134679A (zh) * 2007-08-17 2008-03-05 北京有色金属研究总院 一种氢化锆表面防氢渗透层的制备方法
CN101265603A (zh) * 2008-01-29 2008-09-17 四川大学 一种多层阻氢渗透复合膜的制备方法
CN103160828A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 北京有色金属研究总院 一种钢基阻氢渗透复合涂层及其制备方法
CN103484917A (zh) * 2013-09-22 2014-01-01 内蒙古工业大学 一种氢化锆表面阻氢涂层的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3994778A (en) * 1971-07-15 1976-11-30 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Liquid metal hydrogen barriers
US4519537A (en) * 1982-05-06 1985-05-28 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Process for hydrogen-impermeable brazing of austenitic structural steel parts
CN101134679A (zh) * 2007-08-17 2008-03-05 北京有色金属研究总院 一种氢化锆表面防氢渗透层的制备方法
CN101265603A (zh) * 2008-01-29 2008-09-17 四川大学 一种多层阻氢渗透复合膜的制备方法
CN103160828A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 北京有色金属研究总院 一种钢基阻氢渗透复合涂层及其制备方法
CN103484917A (zh) * 2013-09-22 2014-01-01 内蒙古工业大学 一种氢化锆表面阻氢涂层的制备方法

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