Способ получения сплава с нарушенной структурой для аккумуляторов водорода.

Изобретение относится к металлургической и электрохимической промышленности и может быть использовано при изготовлении сплавов для аккумуляторов водорода. На сплав в режиме кристаллизации и охлаждения подают постоянный ток с наложением на его несущую модулированного сигнала в виде импульсного переменного тока. Постоянный ток протекает по всему объему сплава, а переменный ток - по поверхности сплава. Методом модуляции сигнала переменного импульсного тока кристаллы сплава резко изменяют свою внутреннюю полярность при каждом изменении полярности импульсного тока. В начальный момент кристаллизации это приводит к разрушению нормального режима кристаллизации. Появляются многочисленные дефекты структуры кристаллов. Рост величины кристаллов сильно ограничивается, и создаются новые кристаллы с дефектной структурой. Дефекты структуры являются центрами проникновения атомов водорода при зарядке аккумуляторов водорода. Обеспечивается получение однородных по структуре дефектных кристаллов во всем объеме сплава.

 

Изобретение относится к металлургической и электрохимической промышленности и может быть использовано при изготовлении сплавов для аккумуляторов водорода и термообработки сталей и других металлов, для увеличения прочности без процесса закалки.

Известен способ «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДОПОГЛОТИТЕЛЬНЫХ СПЛАВОВ СЛОЖНОГО СОСТАВА». Патент RU №2219274 С1? МПК 7 С22С 28/00, С22В 9/20. Заявка 2002113856/02, 27.05.2002.

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению сплавов, состав которых обеспечивает возможность поглощения и выделения водорода. В способе проводят не менее четырех переплавов с последующей скоростью кристаллизации слитка менее 0,6 мм/с, а заключительный переплав - с последующей скоростью кристаллизации слитка более 0,6 мм/с. Изобретение позволяет на стандартном оборудовании повысить производительность процесса получения сплавов на основе РЗМ в 2,5 раза и обеспечивает получение сплавов с высокими техническими характеристиками, стабильными свойствами для использования в качестве компонентов тепловых насосов, аккумуляторов водорода(прототип).

Недостатком является невозможность получения дефектов структуры кристалла однородно во всем объеме металла или сплава.

Известно устройство «СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ СТРУКТУРЫ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ». Заявка RU №2000122137 А, МПК 7 В02С 19/18. Способ разрушения структуры органических материалов посредством множественной перфорации, отличающийся тем, что перфорация производится частицами, перемещающимися под действием магнитного поля.

2. Устройство для разрушения структуры органических материалов, содержащее источник магнитного поля и частицы, перфорирующие материал, отличающееся тем, что частицы обладают магнитными характеристиками, отличными от магнитных характеристик разрушаемых материалов.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что источник магнитного поля обладает способностью изменять параметры магнитного поля.

4. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что частицы, перфорирующие материал, обладают ферромагнитными свойствами.

5. Устройство по пп.2-4, отличающееся тем, что частицы имеют размер 0,00000000000001-0,01 м.

Недостатком является невозможность работы устройства с металлом или сплавом при температуре остывания и кристаллизации.

Известно устройство «УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ СЛИТКОВ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ». Заявка RU №94027795 А1, МПК 6 B22D 11/01.

Устройство для непрерывного литья слитков в электромагнитном поле относится к металлургии и может быть использовано при отливке плоских слитков, например, из алюминия и его сплавов. Задача изобретения - сокращение потерь металла при последующей прокатке. Устройство для литья содержит индуктор 1, выполненный металлическим незамкнутым с внутренними полостями для охладителя, токопроводы 2, источник питания 3 и немагнитный экран. В угловых участках индуктора и экрана выполнены углубления 5. Новым является то, что угловые части индуктора 1 и экрана выполнены в виде криволинейного поперечного сечения или сечение имеет форму полукруга. Углубления 5 соединены со смежными боковыми участками посредством вогнутых криволинейных переходных участков 6.

Недостатком является невозможность работы устройства металлом или сплавом при температуре остывания и кристаллизации с повреждением структуры кристаллов.

Техническим результатом (целью изобретения) является получение однородных по структуре и объему металла или сплава с одинаковой структурой кристаллов, причем кристаллы имеют нарушенную внутреннюю структуру для увеличения числа дефектов, являющихся центрами проникновения атомов водорода при зарядке аккумуляторов водорода, и мелкие разрушенные кристаллы имеют большую механическую прочность.

Технический результат достигается тем, что в режиме кристаллизации и охлаждения металла или сплава на несущую постоянного тока подается модулированный сигнал в виде импульсного переменного тока. На чертеже изображен график модулированного сигнала импульсного тока.

Способ повреждения структуры кристаллов металла и сплавов выполняется в режиме кристаллизации и охлаждения. На металл или сплав подается постоянный ток, и на него подается модулированный сигнал в виде импульсного переменного тока. Постоянный ток протекает по всему объему металла или сплава. Переменный ток протекает по поверхности металла. Методом модуляции сигнала переменный импульсный ток заставляет кристаллы резко изменять свою внутреннюю полярность при каждом изменении полярности импульсного тока. В начальный момент кристаллизации это приводит к разрушению нормального режима кристаллизации. Появляются многочисленные дефекты структуры кристаллов. Рост величины кристаллов сильно ограничивается. Создаются новые и новые кристаллы с дефектной структурой. Изменение химической составляющей кристаллов не происходит.

Технико-экономические показатели способа повреждения структуры кристаллов металла и сплавов значительно выше аналогов и прототипа.

Способ получения сплава с нарушенной структурой для аккумуляторов водорода, характеризующийся тем, что в процессе кристаллизации и охлаждения сплава на расплав подают постоянный ток с наложением на несущую постоянного тока модулированного сигнала в виде импульсного переменного тока.