NO823181L - Fremgangsmaate til pressing av sproe grovkornede metall-legeringspulvere til formede presslegemer og deres anvendelse for hydridlagrere - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte til pressing av sprø grovkornede metall-legeringspulvere til formede presslegemer, hvor det før pressingen påfres metall s^om er mykere enn det sprø metallegeringspulver som skal presses på delavsnitt av pulverpartiklenes overflate som eksempelvis aluminium i en mengde på 1-15 vekt-%. Dette kan foregå ved galvanisk utskillelse av det mykere metall eller ved behandling av blandingen mykt metallpulver/ sprtt metallegeringspulver i en mølle.De ferdige presslegemer er egnet som hydridlagere ved hydrogendrift av kjøretøyer og for stasjonære lagre.Pulver av sprøe metallegeringer( som f.eks. Fe-Al,. Fe-Ti, Ti-Zr-Cr-Mn, lar seg ikke presse til form-legemer uten presslettende tilsetningsstoffer.Kjente tilsetningsstoffer bevirker forskjellige ulemper som manglende bruddfasthet, nedbrytningsten-dens ved varmeinnvirkning og manglende lagringsevne for gasser og/eller væsker i presslegemet.

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til pressing av sprø grovkornede metallegéringspulvere til formede presslegemer og deres anvendelse for hydridlagrere til hydrogeninnleiring.

Med "grovkornede" pulver forstås et slikt med en kornstørrelse på større enn 0,1 mm. Slike grovkornede pulvere med gjennom-snittlig 0,5 til 2 mm kornstørrelse av sprø metallegeringer som f.eks. Fe-Al, Ni-Al, Co-Al, Fe-Ti, Fe-Ti-Mn eller Ti-Zr-Cr-MN lar seg ikke sammenpresse uten presshjelpemidler. An-vendelsen av presslettende tilsetninger f.eks. olje, fett, såpe, kunstharpiks utelukker for mange anvendelsestilfeller. Disse vanlige presslettende tilsetninger har nemlig forskjellige ulemper. Spesielt bevirker de ingen permanent binding. Bind-ingen av pulverpartikler til hverandre foregår ved anvendelse av disse presslettende tilsetninger praktisk talt ved sammen-klebning. Derfor har presslegemene heller ikke tilstrekkelig bruddfasthet. Videre spalter tilsetningene seg ved varmeinnvirkning eller presslegemene faller sammen. I slike tilsetninger som helt omhyller pulverpartiklene forblir det ingen tilstrekkelig utveksling- respektiv reaksjonsflate for i pulverpress-legemet lagrede gasser eller væsker.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveiebringe en fremgangsmåte til pressing av sprøtt grovkornet metall-legeringspulver som sikrer en permanent fast binding av pulverpartiklene til hverandre under bibehold av deres reaksjonsevne. For mange anvendelsestilfeller er det dessuten av betydning at det pressede metallegeringspulver har god termisk og elektrisk ledningsevne.

Til løsning av denne oppgave foreslås ifølge oppfinnelsen

at før pressingen påføres metall som er mykere enn metall-legeringspulveret som skal presses på delavsnitt av pulverpartiklenes overflate.

For virkningen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det

av utslagsgivende betydning at pulverpartiklene ikke omhylles fullstendig av metallet, men at dette bare påføres partielt på pulverpartiklenes overflate således at pulverpartiklenes reaksjonsevne ikke påvirkes.

Fordelaktige utformninger og videreutviklinger av oppfinnelsen fremgår av underkravene.

Ifølge krav 2 er aluminium spesielt egnet som metall som skal påføres, da det er tilstrekkelig mykt overfor metallegerings-pulvere, har en god fuktbarhet, en god bindingsevne og god termisk og elektrisk ledningsevne. Derved har det vist seg som spesielt hensiktsmessig med en mengde av aluminiumet som skal påføres fra 1-15 vekt-% av de grovkornede legerings-pulverpartikler.

Krav 3 angir ytterligere metaller, som er egnet til løsning

av oppfinnelsens oppgave.

Metallet som skal påføres kan ifølge krav 4 utskilles på galvanisk måte på overflaten av de grovkornede legerings-pulverpartikler.

Alternativt er det ifølge krav 5 også mulig å blande grovkornede metallegeringspulver (kornstørrelse over 0,1 mm) med overfor dette fint metallpulver (kornstørrelse under 0,1 mm) i en kulemølle og å behandle så lenge inntil metallet har tilleiret seg flatepartielt på metallegeringspulverpartiklene..

Fremgangsmåten ifølge kravene 4 og 5 går ut fra den erkjennelse at fremstillingen av presslegemer bare ved sammenblanding av det grovkornede sprø metallegeringspulver med det fine myke metallpulveret og etterfølgende presning på grunn av ofte uunngåelig separering av blandingen, fører til presslegemer av nedsatt kvalitet og/eller til forstyrrelser ved automatisk pressing.

Med et presstrykk på 35 KN/cm 2 kunne det presses ifølge oppfinnelsen forbehandlet pulver til tett og bruddfaste presslegemer. Derimot lykkes dette ikke ved sprø grovkornet metall-legeringspulver som skulle presses på kjent måte. Selv med presstrykk øket til det tredobbelte kunne det ikke oppnås noen binding av pulverpartiklene.

Fig. 1 og 2 viser opptak med Raster-elektronmikroskop i 300-gangers forstørrelse av et ifølge oppfinnelsen fremstilt pulver for pressing.Tydlig synbare er det på deler av overflaten av det grovkornede metallegeringspulver tilleiret finkornede pulverpartikler. Det anvendte metallegeringspulver besto av TiFe med en kornstørrelse fra 0,1 til 1,0 mm; det hadde en Brninell-hårdhet over 85 0 HB. Det finkornede pulver (kornstørrelse under 0,1 mm) besto av i forhold til dette mykt aluminium, hvis Brinell-hårdhet lå i området fra 150 til 250 HB.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremstilte presslegemer

i tablett- eller brikettform egner seg på fremragende måte til anvendelse som hydridlagringsmateriale, for de har alle til slike deler stilte krav, som høy reaksjonsevne, god termisk og elektrisk ledningsevne, opprettholdelse av pressforbindelsen også ved høyere temperaturer. Hydridlagrere tjener til hydrogenlagring og- avgivning ved hydrogendrevne kjøretøyer samt stasjonære lagrere.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til pressing av sprø grovkornede metall-legeringspulvere til formede presslegemer, karakterisert ved at før pressingen påføres metall som er mykere enn det sprø metallegeringspulver som skal presses, på delavsnitt av pulverpartiklenes overflate.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at aluminium, fortrinnsvis i en mengde fra 1 til 15 vekt-% påføres på metallegeringspulveret.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kopper, nikkel, koblt eller sølv påføres på metallegeringspulveret.

4. Fremgangsmåte ifølge ét av kravene 1-3, karakterisert ved at metall påføres ved hjelp av galvanisk utskillelse .

5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at metallet i pulverform tilblandes til metall-legeringspulveret i en kulemølle og blandingen behandles så lenge inntil metallet har tilleiret seg på metallegeringspulverpartiklene.

6. Anvendelse av ifølge minst et av kravene 1-5, fremstilte presslegemer, spesielt i tablett- eller brikettform for hydridlagrere i hydrogendrift av kjøretøyer, samt stasjonærere lagrere.