CN109136667B - 一种用于制氢的铝合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于制氢的铝合金及其制备方法，属于制氢材料技术领域。本发明提供的铝合金，以重量百分含量计，包括90～99.9％的铝和0.1～10％的其他金属，所述其他金属为镧、锂、镓、钼、铅、锡、锌、锑、钛、铟、铋、锰、镍、镉、锶、镁和钙中的一种或多种。本发明通过添加其他金属，在提高铝金属活性的同时又可防止反应过于剧烈，在常温下能够与水温和的发生反应产生氢气。

Description

一种用于制氢的铝合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及制氢材料技术领域，尤其涉及一种用于制氢的铝合金及其制备方法。
背景技术
氢能作为一种清洁能源备受关注，在氢燃料电池内转换为电能，其产物为水。但是氢气提供困难成为制约氢燃料电池推广的一个技术难点。金属铝与水反应能够产生氢气，但反应极为缓慢，为了提高反应速率，目前主要通过向金属铝中添加一定量的锂，但是铝锂合金中活泼金属含量较高，与水反应剧烈，危险程度较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制氢的铝合金及其制备方法，本发明提供的铝合金能够在常温下与水温和的反应产生氢气。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种用于制氢的铝合金，以重量百分含量计，包括90～99.9％的铝和0.1～10％的其他金属，所述其他金属为镧、锂、镓、钼、铅、锡、锌、锑、钛、铟、铋、锰、镍、镉、锶、镁和钙中的一种或多种。
优选的，所述其他金属包括镁和锂。
优选的，所述其他金属还包括镓、锡和锌。
优选的，所述其他金属还包括镓、镍、铋、钙、锑和锌。
优选的，所述其他金属还包括铅和铟。
优选的，所述其他金属中单一金属的含量不超过所述铝合金重量的2％。
本发明另提供了上述技术方案所述铝合金的制备方法，包括：
将金属铝熔化，得到铝水；
向所述铝水中分批次加入其他金属进行熔炼，冷却，得到用于制氢的铝合金；
所述金属铝和其他金属的用量分别对应上述铝合金中铝和其他金属的含量。
优选的，所述熔化的温度为760～1500℃。
优选的，所述分批次加入为每批次加入一种或两种金属。
优选的，所述每批次的加入量不超过所述铝合金重量的2％。
本发明提供了一种用于制氢的铝合金，以重量百分含量计，包括90～99.9％的铝和0.1～10％的其他金属，所述其他金属为镧、锂、镓、钼、铅、锡、锌、锑、钛、铟、铋、锰、镍、镉、锶、镁和钙中的一种或多种。本发明通过添加其他金属，在提高铝金属活性的同时又可防止反应过于剧烈，在常温下能够与水温和的发生反应产生氢气。实施例的结果表明，本发明提供的铝合金在提高铝金属活性的同时又可防止反应过于剧烈，在常温下能够与水温和的发生反应产生氢气。
具体实施方式
本发明提供了一种用于制氢的铝合金，以重量百分含量计，包括90～99.9％的铝和0.1～10％的其他金属，所述其他金属为镧、锂、镓、钼、铅、锡、锌、锑、钛、铟、铋、锰、镍、镉、锶、镁和钙中的一种或多种。
以重量百分含量计，本发明提供的铝合金包括90～99.9％的铝，优选为90～99.5％。
以重量百分含量计，本发明提供的铝合金包括0.1～10％的其他金属，优选为0.5～10％；所述其他金属为镧、锂、镓、钼、铅、锡、锌、锑、钛、铟、铋、锰、镍、镉、锶、镁和钙中的一种或多种，优选包括镁和锂，进一步优选“包括镁、锂、镓、锡和锌”或“镁、锂、镓、镍、铋、钙、锑和锌”，更优选包括镁、锂、镓、镍、铋、钙、锑、锌、铅和铟。本发明所述其他金属中单一金属的含量优选不超过所述铝合金重量的2％。当所述其他金属为多种金属时，本发明对各金属的重量配比没有特殊要求，优选满足单一金属的含量不超过所述铝合金重量的2％即可。
本发明通过添加其他金属，所述其他金属为镧、锂、镓、钼、铅、锡、锌、锑、钛、铟、铋、锰、镍、镉、锶、镁和钙中的一种或多种，在提高金属铝与水反应活性的同时又可防止反应过于剧烈，在常温下能够与水温和的发生反应产生氢气。尤其是当其他金属包括镁、锡、锌、镓和锂时，特别有利于提高金属铝的活性同时防止反应过于剧烈。
本发明还提供了上述技术方案所述铝合金的制备方法，包括：
将金属铝熔化，得到铝水；
向所述铝水中分批次加入其他金属进行熔炼，冷却，得到用于制氢的铝合金；
所述金属铝和其他金属的用量分别对应上述铝合金中铝和其他金属的含量。
本发明将金属铝熔化，得到铝水。在本发明中，所述熔化的温度优选为760～1500℃，进一步优选为760～1100℃。本发明对所述熔化的实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的实施方式即可。在本发明中，所述金属铝的用量对应上述技术方案所述铝合金中铝的含量。在本发明中，所述金属铝的纯度优选为99％以上。本发明对所述金属铝的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知来源的金属铝即可。
得到铝水后，本发明向所述铝水中分批次加入其他金属进行熔炼，冷却，得到用于制氢的铝合金。在本发明中，所述熔炼的温度优选与金属铝的熔化温度保持一致。本发明所述分批次加入优选为每批次加入一种或两种金属，所述每批次的加入量优选不超过所述铝合金重量的2％。本发明优选加入2～8次，最优选加入5次；在本发明中，所述每批次加入后优选搅拌2～10分钟，以使铝水与其他金属混合均匀。本发明所述其他金属优选以金属单质的形式添加，所述金属单质的纯度优选大于99％。本发明对所述其他金属的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知来源的金属单质即可。本发明所述分批次加入能够使各金属单质分别与铝发生反应，与一次性加入其他金属不同，一次性加入其他金属时，其他金属会同时与铝水发生反应，两种加入方式形成的合金不同，而分批加入其他金属能够形成特定性质的铝合金，有利于提高金属铝与水的反应活性，同时又有利于防止反应过于剧烈。本发明对所述冷却的方式没有特殊要求，具体的可以为自然冷却、风冷或水冷。本发明所述冷却后，优选还包括将冷却后的铝合金成型，所述成型可根据具体要求加工成任意形状。
下面结合实施例对本发明提供的用于制氢的铝合金及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
按照表1的用量和反应条件，将金属铝熔化，得到铝水，向铝水中分批次加入单质镁和锂，每批次加入一种金属，待每批次金属融化后搅拌5分钟，所有金属进入完毕后，冷却，得到用于制氢的铝合金。
表1实施例1～7的反应条件及各金属的添加量(重量百分比)
Figure BDA0001850903900000041
对比例1
与实施例2不同的是，各金属为一次性加入，得到用于制氢的铝合金。
将实施例1～7及对比例1的铝合金加入到常温水中，观察产氢现象。相比较一次性加入所有金属得到的铝合金，分批次加入金属熔炼所得铝合金产氢更稳定，此外，合金延展性更好，便于后期加工。
与市面上的铝粉相比，铝粉在常温下与水反应过于缓慢，而本发明制备的铝合金产氢速度得到提高且产氢稳定。
与市面上的铝锂合金产氢产品相比，铝锂合金反应过于剧烈，而本发明制备的铝合金产氢稳定。
由以上实施例可知，本发明提供了一种用于制氢的铝合金及其制备方法，本发明提供的铝合金在提高铝金属活性的同时又可防止反应过于剧烈，在常温下能够与水温和的发生反应产生氢气。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于制氢的铝合金，以重量百分含量计，包括铝99.5％、镁0.1％、锂0.1％、镓0.1％、锡0.1％和锌0.1％；
所述铝合金的制备方法，包括：
将金属铝熔化，得到铝水；
向所述铝水中分批次加入其他金属进行熔炼，冷却，得到用于制氢的铝合金；
所述金属铝和其他金属的用量分别对应上述铝合金中铝和其他金属的含量。
2.权利要求1所述的铝合金的制备方法，包括：
将金属铝熔化，得到铝水；
向所述铝水中分批次加入其他金属进行熔炼，冷却，得到用于制氢的铝合金；
所述金属铝和其他金属的用量分别对应上述铝合金中铝和其他金属的含量。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述熔化的温度为760～1500℃。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述分批次加入为每批次加入一种或两种金属。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述每批次的加入量不超过所述铝合金重量的2％。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109652684A (zh) * 2019-02-15 2019-04-19 湖北工业大学 一种水解制氢铝合金及其制备方法和应用
CN112111674A (zh) * 2019-06-19 2020-12-22 吉林大学 制氢用的Al-Ga-In-Sn-Mn合金
CN112875643A (zh) * 2021-02-26 2021-06-01 苏州欣和智达能源科技有限公司 铝基制氢材料、其制备方法及裂解水制备氢气的方法
CN113511629B (zh) * 2021-05-07 2022-06-17 桂林电子科技大学 一种含Bi和Mo的镁基粉体复合制氢材料及其制备方法和应用
CN113353884B (zh) * 2021-07-19 2022-06-14 桂林电子科技大学 一种基于原位制备Bi-Mo-CNTs的镁基复合制氢材料及其制备方法和应用
CN114150186A (zh) * 2021-09-30 2022-03-08 上海工程技术大学 一种水解制氢用铝-锡-锌合金及其制备方法与应用
CN115652148B (zh) * 2022-10-12 2023-10-20 山东海化集团有限公司 一种含有手风琴褶皱状纳米片层析出相的水解制氢铝合金及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101235451A (zh) * 2008-01-28 2008-08-06 刘君 一种镓铝合金、制备方法及其在制氢领域的应用
CN102011030A (zh) * 2010-09-27 2011-04-13 中国计量学院 一种用于制氢的铝合金成分设计及制备方法
CN105648282A (zh) * 2016-02-26 2016-06-08 江西德义半导体科技有限公司 一种镓铝合金及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB597308A (en) * 1945-08-14 1948-01-22 Rupert Martin Bradbury New aluminium base alloys

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101235451A (zh) * 2008-01-28 2008-08-06 刘君 一种镓铝合金、制备方法及其在制氢领域的应用
CN102011030A (zh) * 2010-09-27 2011-04-13 中国计量学院 一种用于制氢的铝合金成分设计及制备方法
CN105648282A (zh) * 2016-02-26 2016-06-08 江西德义半导体科技有限公司 一种镓铝合金及其制备方法

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