專利名稱：一種用于制氫的三元系鋁鋰合金制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氫氣制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于制氫的三元系鋁鋰合金制備裝置。
背景技術(shù)：
金屬鋁水解制氫是便攜式燃料電池的理想氫源。金屬鋁資源豐富、價格低廉、理論儲氫量高，但普通鋁粉表面包覆致密的氧化鋁而阻值鋁的完全反應(yīng)。在過去的幾十年，科研人員探索了眾多方法，有效降低了鋁水解溫度、提高反應(yīng)速率等，并開發(fā)了相關(guān)的制氫裝置。鋁與低熔點金屬如Bi、Sn、Ga和In形成合金是提高鋁活性的有效途徑之一。該類鋁合金可在中性熱水溶液中析出大量的氫氣。若在鋁合金中進(jìn)一步添加金屬鋰，三元鋁鋰合金 不但在常溫甚至低溫迅速水解產(chǎn)生氫氣，而且提高了鋁合金單位質(zhì)量儲氫值。金屬鋰水解反應(yīng)可釋放大量的熱量和氫氣，其水解產(chǎn)物L(fēng)iOH能改善鋁水解反應(yīng)的動力學(xué)性能。因此，三元系鋁鋰合金是非常有前景的制氫材料。目前，大量文獻(xiàn)和專利重點介紹了鋁合金的成分設(shè)計，而對鋁合金制備裝置和方法介紹較少。專利(CN101886197A)提供了一種鋁鋰釤合金及其熔鹽電解制備方法。在電解爐內(nèi)，以LiCl+KCl為電解質(zhì)體系，加熱全630°C熔融JfSm2O3粉末與AlCl3混合均勻后壓片，以顆粒的形式加入到熔鹽中，使各電解質(zhì)的質(zhì)量配比為AlCl3 LiCl KCl =6.2
11.0% 44. 5 46. 9%: 44. 5 46. 9%，Sm2O3的加入量為電解質(zhì)熔鹽重量的I 以金屬鑰為陰極，石墨為陽極，電解溫度630 720°C，陰極電流密度為6. 4A/cm2,陽極電流密度O. 5A/cm2,經(jīng)2 6小時的電解，在熔鹽電解槽陰極附近沉積出Al-Li-Sm合金。專利(CN101648265)公開了一種鋁鋰中間合金的制備方法，包括制備鋰金屬液；將所述鋰金屬液和鋁金屬液送入半連續(xù)鑄造機(jī)的熔煉爐混合；將所述混合后的金屬液從所述熔煉爐送入半連續(xù)鑄造機(jī)的結(jié)晶器內(nèi)鑄錠，鑄錠時，結(jié)晶器內(nèi)磁場強(qiáng)度為O. OlT O. 05T、鑄造溫度為700°C 900°C。專利(CN101948092A)介紹了采用機(jī)械球磨法或熔煉法制得鋁鈣合金，通過改變合金中各成分的百分比來調(diào)節(jié)制氫速率和產(chǎn)率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種制備工藝簡單、操作簡便、合金活性高的三元系鋁鋰合金制備裝直。本發(fā)明實現(xiàn)上述目的所提供的技術(shù)方案是I. 一種用于制氫的三元系鋁鋰合金制備裝置及方法，所述的三元系鋁鋰合金制備裝置包括外殼、2個等體積的合金制備容器、I個模具；外殼頂部有2個加料口，每個加料口與合金制備容器相連，外殼頂部設(shè)有不銹鋼管；不銹鋼管通過三通、不銹鋼閥連接真空泵和氬氣瓶；外殼底部有氬氣出口和控制閥；合金制備容器底部連接電加熱絲、熱電偶和溫度控制儀；合金制備容器外圍包覆耐隔熱層；合金制備容器頂部有加料口和加料管；合金制備容器底部連接耐高溫管、控制閥；合金制備容器與模具之間的高度差依次為合金制備容器的高度；2個合金制備容器之間、合金制備容器與模具之間連接耐高溫管，耐高溫管與水平位置呈現(xiàn)45 70。角度。所述的模具底部連接散熱片，散熱片連接不銹鋼水管。本發(fā)明提供的三元系鋁鋰合金制備裝置，具有如下優(yōu)點I)本發(fā)明工藝簡單、易維護(hù)、操作方便。2)三元系鋁鋰合金成分混合均勻，快速冷卻，合金活性高。3)本發(fā)明適用于三元系鋁鋰合金制備，也實用于其它三元系合金制備。綜上所述，利用本發(fā)明提供的三元系鋁鋰合金制備裝置可獲得高活性的鋁合金。該類合金可直接與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，也可以與硼氫化物如硼氫化鈉混合，改善硼氫化鈉的 水解動力學(xué)。

圖I為本發(fā)明合金制備裝置的示意圖。圖中，I-気氣瓶,2-真空泵,3-合金制備裝置外殼,4-合金制備容器,5-熱電偶，6-電加熱絲，7-溫度控制儀，8-控制閥，9-耐高溫管，10-模具，11-散熱片，12-冷凝水管，13-氬氣出口管，14-金屬加料口上蓋，15-金屬加料口下蓋。實施例一具體實施方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下請參閱附圖I。實施例I一種用于制氫的三元系鋁鋰合金制備裝置(包括外殼、2個等體積的合金制備容器、I個模具；外殼頂部有2個加料口，每個加料口與合金制備容器相連,外殼頂部設(shè)有不銹鋼管；不銹鋼管通過三通、不銹鋼閥連接真空泵和氬氣瓶；外殼底部有氬氣出口和控制閥；合金制備容器底部連接電加熱絲、熱電偶和溫度控制儀；合金制備容器外圍包覆耐隔熱層；合金制備容器頂部有加料口和加料管；合金制備容器底部連接耐高溫管、控制閥；2個合金制備容器之間、合金制備容器與模具之間連接耐高溫管，耐高溫管與水平位置呈現(xiàn)45 70°角度。
權(quán)利要求1.一種用于制氫的三元系鋁鋰合金制備裝置，其特征在于所述的三元系鋁鋰合金制備裝置包括外殼、2個等體積的合金制備容器、I個模具；外殼頂部有2個加料口，每個加料口與合金制備容器相連，外殼頂部設(shè)有不銹鋼管；不銹鋼管通過三通、不銹鋼閥連接真空泵和氬氣瓶；外殼底部有氬氣出口和控制閥；合金制備容器底部連接電加熱絲、熱電偶和溫度控制儀；合金制備容器外圍包覆耐隔熱層；合金制備容器頂部有加料口和加料管；合金制備容器底部連接耐高溫管、控制閥；2個合金制備容器之間、合金制備容器與模具之間連接耐高溫管，耐高溫管與水平位置呈現(xiàn)45 70°角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三元系鋁鋰合金制備裝置，其特征在于所述的模具底部連接散熱片，散熱片連接不銹鋼水管。
專利摘要本實用新型涉及一種用于制氫的三元系鋁鋰合金制備裝置。本實用新型屬于氫氣制備技術(shù)領(lǐng)域，其特點是三元系鋁鋰合金制備裝置包括外殼、合金制備容器、模具；外殼頂部有加料口，連接合金制備容器，外殼頂部設(shè)有不銹鋼管；連接真空泵和氬氣瓶；外殼底部有氬氣出口和控制閥；合金制備容器底部連接電加熱絲、熱電偶和溫度控制儀；合金制備容器外圍包覆耐隔熱層；合金制備容器底部連接耐高溫管、控制閥；模具底部連接散熱片，散熱片連接不銹鋼水管。本實用新型的三元系鋁鋰合金制備裝置具有安全可靠、易維護(hù)、操作簡便等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于鋁合金制氫材料的制備。
文檔編號B22D21/04GK202667613SQ20122020932
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者范美強(qiáng), 舒康穎, 田光磊, 陳達(dá) 申請人:中國計量學(xué)院