本發(fā)明涉及用于高壓氫氣環(huán)境的材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，氫氣作為一種新型燃料逐漸應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，為了保證高壓氫氣環(huán)境長期、安全、穩(wěn)定、可靠地存在，必須制造出能夠長久應(yīng)用于高壓氫氣環(huán)境的材料。
申請?zhí)枮?01180014326.4的專利文件公開了用于高壓氫氣儲存容器的鋁合金材料，用于提供一種用于高壓氫氣儲存容器的鋁合金材料，其具有優(yōu)異的耐氫脆化性和更加提高的強(qiáng)度，但是，其的耐氫脆化性、拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度并未達(dá)到要求，且不具備耐高溫性，導(dǎo)致使用范圍有限，因此，我們提出了一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料及其制備方法用于解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)的耐氫脆化性、拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度并未達(dá)到要求，且不具備耐高溫性的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料，包括以下重量份的原料：鎂粉 20-25份，硅粉 18-23份，鐵粉 14-19份，鎳粉 22-27份，鎢粉 16-21份，鈦 10-15份，石墨 12-17份，鋁粉 22-27份，去離子水 30-35份，硫酸 27-32份。
優(yōu)選的，包括以下重量份的原料：鎂粉 21-24份，硅粉 19-22份，鐵粉 15-18份，鎳粉 23-26份，鎢粉 17-20份，鈦 11-14份，石墨 13-16份，鋁粉 23-26份，去離子水 31-34份，硫酸 28-31份。
優(yōu)選的，包括以下重量份的原料：鎂粉 22-23份，硅粉 20-21份，鐵粉 16-17份，鎳粉 24-25份，鎢粉 18-19份，鈦 12-13份，石墨 14-15份，鋁粉 24-25份，去離子水 32-33份，硫酸 29-30份。
一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將去離子水和硫酸混合，以15-20rpm的攪拌速度攪拌10-15min后，制得混合溶液；
S2：將鎂粉、硅粉、鐵粉、鎳粉、鎢粉、鈦、石墨和鋁粉混合，然后將混合物置于混合溶液中進(jìn)行酸洗，接著將酸洗后的混合物置于烘箱內(nèi)，在100-110℃下進(jìn)行烘干；
S3：將烘干后的混合物以5-8℃/min的速度加熱至1200-1300℃，然后在400-500MPa下對混合物進(jìn)行壓制；
S4：導(dǎo)入保護(hù)氣，以10-15℃/min的速度將混合物冷卻至室溫，制得快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料。
優(yōu)選的，所述S1中，將去離子水和硫酸混合，以16-19rpm的攪拌速度攪拌11-14min后，制得混合溶液。
優(yōu)選的，所述S3中，將烘干后的混合物以6-7℃/min的速度加熱至1220-1280℃，然后在420-480MPa下對混合物進(jìn)行壓制。
優(yōu)選的，所述S4中，導(dǎo)入保護(hù)氣，以11-14℃/min的速度將混合物冷卻至室溫，制得快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料。
本發(fā)明中，所述一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料及其制備方法通過以鎂粉、硅粉、鐵粉和鋁粉為主料制得的材料具備良好的拉伸強(qiáng)度、耐氫脆化性和抗壓強(qiáng)度，通過加入鎳粉和石墨能夠更一步的提高拉伸強(qiáng)度、耐氫脆化性和抗壓強(qiáng)度，通過加入鎢粉和鈦能夠提高耐高溫性，本發(fā)明具備優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度、耐氫脆化性和抗壓強(qiáng)度，且具備耐高溫性，制備簡單，使用方便，成本低。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步解說。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提出了一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料，包括以下重量份的原料：鎂粉 20份，硅粉 18份，鐵粉 14份，鎳粉 22份，鎢粉 16份，鈦 10份，石墨 12份，鋁粉 22份，去離子水 30份，硫酸 27份；
其制備方法包括以下步驟：
S1：將去離子水和硫酸混合，以15rpm的攪拌速度攪拌10min后，制得混合溶液；
S2：將鎂粉、硅粉、鐵粉、鎳粉、鎢粉、鈦、石墨和鋁粉混合，然后將混合物置于混合溶液中進(jìn)行酸洗，接著將酸洗后的混合物置于烘箱內(nèi)，在100℃下進(jìn)行烘干；
S3：將烘干后的混合物以5℃/min的速度加熱至1200℃，然后在400MPa下對混合物進(jìn)行壓制；
S4：導(dǎo)入保護(hù)氣，以10℃/min的速度將混合物冷卻至室溫，制得快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料。
實(shí)施例二
本實(shí)施例提出了一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料，包括以下重量份的原料：鎂粉 21份，硅粉 19份，鐵粉 15份，鎳粉 23份，鎢粉 17份，鈦 11份，石墨 13份，鋁粉 23份，去離子水 31份，硫酸 28份；
其制備方法包括以下步驟：
S1：將去離子水和硫酸混合，以16rpm的攪拌速度攪拌11min后，制得混合溶液；
S2：將鎂粉、硅粉、鐵粉、鎳粉、鎢粉、鈦、石墨和鋁粉混合，然后將混合物置于混合溶液中進(jìn)行酸洗，接著將酸洗后的混合物置于烘箱內(nèi)，在102℃下進(jìn)行烘干；
S3：將烘干后的混合物以6℃/min的速度加熱至1220℃，然后在420MPa下對混合物進(jìn)行壓制；
S4：導(dǎo)入保護(hù)氣，以11℃/min的速度將混合物冷卻至室溫，制得快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料。
實(shí)施例三
本實(shí)施例提出了一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料，包括以下重量份的原料：鎂粉 22份，硅粉 20份，鐵粉 16份，鎳粉 24份，鎢粉 18份，鈦 12份，石墨 14份，鋁粉 24份，去離子水 32份，硫酸 29份；
其制備方法包括以下步驟：
S1：將去離子水和硫酸混合，以17rpm的攪拌速度攪拌12min后，制得混合溶液；
S2：將鎂粉、硅粉、鐵粉、鎳粉、鎢粉、鈦、石墨和鋁粉混合，然后將混合物置于混合溶液中進(jìn)行酸洗，接著將酸洗后的混合物置于烘箱內(nèi)，在104℃下進(jìn)行烘干；
S3：將烘干后的混合物以7℃/min的速度加熱至1240℃，然后在440MPa下對混合物進(jìn)行壓制；
S4：導(dǎo)入保護(hù)氣，以12℃/min的速度將混合物冷卻至室溫，制得快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料。
實(shí)施例四
本實(shí)施例提出了一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料，包括以下重量份的原料：鎂粉 25份，硅粉 23份，鐵粉 19份，鎳粉 27份，鎢粉 21份，鈦 15份，石墨 17份，鋁粉 27份，去離子水 35份，硫酸 32份；
其制備方法包括以下步驟：
S1：將去離子水和硫酸混合，以20rpm的攪拌速度攪拌15min后，制得混合溶液；
S2：將鎂粉、硅粉、鐵粉、鎳粉、鎢粉、鈦、石墨和鋁粉混合，然后將混合物置于混合溶液中進(jìn)行酸洗，接著將酸洗后的混合物置于烘箱內(nèi)，在110℃下進(jìn)行烘干；
S3：將烘干后的混合物以8℃/min的速度加熱至1300℃，然后在500MPa下對混合物進(jìn)行壓制；
S4：導(dǎo)入保護(hù)氣，以15℃/min的速度將混合物冷卻至室溫，制得快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料。
實(shí)施例五
本實(shí)施例提出了一種快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料，包括以下重量份的原料：鎂粉 24份，硅粉 22份，鐵粉 18份，鎳粉 26份，鎢粉 20份，鈦 14份，石墨 16份，鋁粉 26份，去離子水 34份，硫酸 31份；
其制備方法包括以下步驟：
S1：將去離子水和硫酸混合，以19rpm的攪拌速度攪拌14min后，制得混合溶液；
S2：將鎂粉、硅粉、鐵粉、鎳粉、鎢粉、鈦、石墨和鋁粉混合，然后將混合物置于混合溶液中進(jìn)行酸洗，接著將酸洗后的混合物置于烘箱內(nèi)，在108℃下進(jìn)行烘干；
S3：將烘干后的混合物以7℃/min的速度加熱至1280℃，然后在480MPa下對混合物進(jìn)行壓制；
S4：導(dǎo)入保護(hù)氣，以14℃/min的速度將混合物冷卻至室溫，制得快開式可控溫的高壓氫氣環(huán)境的材料。
對本實(shí)施例一至五制得的材料和對照組的材料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如下：
由上表可知，本發(fā)明所得材料具有優(yōu)良的性能，實(shí)施例三為最佳實(shí)施例。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。