一种用于高效产氢的多孔高熵合金材料及其制备方法

技术特征：
1.一种用于高效产氢的多孔高熵合金材料，其特征在于原料粉末成分为ni、cr、fe、v、mn，所述粉末的原子质量百分比分别为40％～60％，10％～25％，10％～15％，3％～8％，5％～15％,同时v与mn的原子百分比为20～50％。2.一种用于高效产氢的多孔高熵合金材料的制备方法，其特征在于采用合理的烧结条件、固溶处理、时效沉淀强化处理，包括以下步骤：s1:先将ni、cr、fe、v、mn粉末称量好后进行球磨机械混合，再添加相对粉末质量3～5％的硬脂酸造粒，造粒后在70～80℃普通干燥箱干燥4～6h，然后进行过筛，采用压样机取筛下粉进行压制后制成生坯；s2:将步骤s1中制成的生坯放置于烧结炉中进行烧结，烧结后随炉冷却得到多孔高熵合金；s3:将步骤s2所述多孔高熵合金粗坯进行固溶处理s4:将步骤s3所述固溶处理后的多孔高熵合金进行时效沉淀强化处理。s5:采用循环伏安法对步骤s4中的多孔高熵合金进行电化学活化处理，得到用于高效产氢的多孔高熵合金材料。3.根据权利要求2所述的一种用于高效产氢的多孔高熵合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1粉末纯度大于或等于99.99％，粒度为3～5μm。4.根据权利要求2所述的一种用于高效产氢的多孔高熵合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1采用液压机压制时的参数为压力：40～60mpa，保压时间：30～60s。5.根据权利要求2所述的一种用于高效产氢的多孔高熵合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2烧结炉烧结时真空度高于2
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pa。6.根据权利要求2所述的一种用于高效产氢的多孔高熵合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2烧结工艺为：先以8～10℃/min的升温速度从室温升至120℃，保温50～70min；接着以13～15℃/min的升温速度升至400℃，保温50～70min；然后以4～6℃/min的升温速度升至600℃，保温50～70min；再然后以12～13℃/min的升温速度升至850℃，保温50～70min；最后，关闭所述烧结炉，使所述合金材料随炉冷却至室温。7.根据权利要求书2所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中所述的固溶处理温度为950～1050℃，保温1.5～2.5h，然后快速淬火到室温。8.根据权利要求书2所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中所述的所述沉淀强化工艺为：在420～560℃回火2～3次，每次2～4h。9.一种用于高效产氢的多孔高熵合金材料，其特征在于：所述多孔高熵合金材料通过权利要求1～8中任意一项权利要求提供的方法制备得到。

技术总结
本发明公开了一种高效产氢的多孔高熵合金材料及其制备方法，其按照金属元素原子百分比，包括有10～25％的Cr，10～15％的Fe，3～8％的V，5～15％的Mn，余量为Ni，同时V与Mn的百分比为20～50％。本发明中多孔高熵材料具有丰富的孔隙和优异的力学性能，孔隙形状不规则且相互连通，拥有较高的表面积，制备工艺简单环保，具有较好的析氢催化活性，可用于碱性环境下的高效电解制氢和工业过滤。本发明材料利用了Ni、Cr、Fe、V、Mn元素之间的协同作用，结合固溶、时效沉淀进行热处理强化，V、Mn元素的催化性能使其具有相对比较高的电催化析氢活性和较低的反应过电位，可以实现较好的催化作用，有利于电解析氢过程中对离子的吸附和脱离作用，实现高效、稳定的氢气的制备效果。稳定的氢气的制备效果。稳定的氢气的制备效果。


技术研发人员：李茜 吴靓 张乾坤 肖逸锋 黄佳佳 刘国梁
受保护的技术使用者：长沙理工大学
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/8/11