水素吸蔵合金を利用したアクチュエータの開発

使用储氢合金的致动器的开发

• 批准号: 19016019
• 负责人: 香川 明男
• 金额: $ 5.25万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19016019/
• 关键词: アクチュエータ; 水素吸蔵合金; バナジウム; パラジウム

Pd-11at%Ni合金を用いて曲げ挙動を示すように設計したアクチュエータを作製して, その動作挙動を導入する水素圧で制御することを試みた. 0.2atmずつ段階的に水素を導入した際のアクチュエータの変形挙動を観察した結果, 水素圧に応じて段階的に変形したことから, 水素圧を制御することにより, アクチュエータの動作制御が可能であることがわかった. また, Pd-11at%Ni/Cu積層試料の一部に予め塑性変形を導入したアクチュエータを作製し, 塑性変形部分がアクチュエータの変形挙動に及ぼす影響を調べた. その結果, アクチュエータはねじれ変形すなわち回転挙動を示した. このことから, 複雑な構造を用いることなく, 様々な動作挙動を示すアクチュエータの作製が可能であることがわかった. さらに, Pd合金よりも応答速度が速く, よりアクチュエータに適した合金と考えられるV合金を用いたアクチュエータを作製し, その動作挙動を調べた. ここで, V合金は活性が高く, 取り扱いが困難な問題があるため, 試料表面の保護および変形挙動の改善のために, V-3at%Ti合金/Cu積層試料のV合金表面にPdをスパッタした3層積層試料を作製し, 曲げ挙動を示すアクチュエータを作製した. その結果, V-3at%Ti合金を用いたアクチュエータは, Pd合金を用いたものと比較して約4倍の応答速度を示した. その後, 水素を脱蔵させることにより変位の回復を試みたが, わずかしか回復されなかった. これは, 変形によりアクチュエータに塑性変形が導入されたためと考えられたことから, 導入する水素量を制御することにより, この問題は解決可能であると考えられる, 以上の結果から, 水素吸蔵合金を用いた単純構造で様々な変形挙動を示すアクチュエータおよびV合金を用いることにより応答速度に優れたアクチュエータの開発のための設計指針を得ることができた.

Pd - 11 at % Ni alloy を with い て qu げ 挙 dynamic を shown す よ う に design し た ア ク チ ュ エ ー タ を cropping し て, そ の action 挙 dynamic を import す る water element 圧 で す system initiates a る こ と を try み た. 0.2 ATM ず つ Duan Jie に water element を import し た interstate の ア ク チ ュ エ ー タ の - shaped 挙 dynamic を 観 examine し た results, The water element 圧 に 応 じ て Duan Jie に - shaped し た こ と か ら, water element 圧 を suppression す る こ と に よ り, ア ク チ ュ エ ー タ の action suppression が may で あ る こ と が わ か っ た. ま た, Pd - 11 at % Ni/Cu deposition layer sample の a に to め plastic - shaped を import し た ア ク チ ュ エ ー タ し the を cropping systems, Plastic - shaped part が ア ク チ ュ エ ー タ の - shaped 挙 kinetic に ぼ す influence を adjustable べ た. そ の results, ア ク チ ュ エ ー タ は ね じ れ - shaped す な わ ち to planning 挙 dynamic を shown し た. こ の こ と か ら, complex 雑 を な structure with い る こ と な く, Others 々 な action 挙 dynamic を shown す ア ク チ ュ エ ー タ の cropping が may で あ る こ と が わ か っ た. さ ら に, Pd alloy よ り も 応 answer speed が speed く, よ り ア ク チ ュ エ ー タ に optimum し た alloy と exam え ら れ を る V alloy with い た ア ク チ ュ エ ー タ を as し, そ の action 挙 motion を べ た. こ こ で, V alloy は high active が く, take り Cha い が difficulty な が あ る た め, sample surface protection の お よ び - shaped 挙 dynamic の improve の た め に, V - 3 at % Ti/Cu alloy laminated sample の V alloy surface に Pd を ス パ ッ タ し た 3 layer product sample し the を cropping systems, Song げ 挙 dynamic を shown す ア ク チ ュ エ ー タ を cropping し た. そ の as a result, the V - 3 at % Ti alloy を with い た ア ク チ ュ エ ー タ は, Pd alloy を with い た も の と compare し て about 4 times の 応 answer speed を shown し た. そ の after water element を 蔵 off さ せ る こ と に よ り - a reply の を try み た が, Reply わ ず か し か さ れ な か っ た. こ れ は, - shaped に よ り ア ク チ ュ エ ー タ に plastic - shaped が import さ れ た た め と exam え ら れ た こ と か ら, import す る water element quantity を suppression す る こ と に よ り, こ の は solution may で あ る と exam え ら れ る, の above results か ら, Water element 蔵 alloy を absorption with い た 単 pure tectonic で others 々 な - shaped 挙 dynamic を shown す ア ク チ ュ エ ー タ お よ を び V alloy with い る こ と に よ り 応 answer speed に optimal れ た ア ク チ ュ エ ー タ の open 発 の た め の design the pointer を る こ と が で き た.

项目成果

水素吸蔵合金を用いたアクチュエータの変形特性

储氢合金执行器的变形特性

• 发表时间: 2007
• 作者: M. Nishida;Y. Sakaguchi;H. Takeda;T. Nishida;K. Uchiyama;T. Shiosaki;宮崎 龍太
• 通讯作者: 宮崎 龍太

水素吸蔵合金を用いたアクチュエータの開発

使用储氢合金的致动器的开发

• 发表时间: 2007
• 作者: 村上幸太;松井敏明;菊地隆司;江口浩一;水本 将之
• 通讯作者: 水本 将之

Development of Actuator Utilizing Hydrogen Storage Alloys

储氢合金致动器的开发

• 发表时间: 2008
• 期刊: The 2nd International Symposium on Next-Gener ation Actuators Leading Breakthroughs, Chiba 1
• 作者: 佐久間唯;秋山佳丈;岩淵喜久男;秋山義勝;大和雅之;岡野光夫;森島圭祐;M. Mizumoto
• 通讯作者: M. Mizumoto

Bending Motion of Actuators Using Hydrogen Storage Alloys

使用储氢合金的执行器的弯曲运动

• 发表时间: 2007
• 作者: M. Nishida;H. Takeda;T. Nishida;T. Shiosaki;大山裕基;R. Miyazaki
• 通讯作者: R. Miyazaki

水素吸蔵合金を利用したアクチュエータの開発

使用储氢合金的致动器的开发

• 发表时间: 2008
• 期刊: 文部科学省科学研究費補助金特定領域研究「ブレイクスルーを生み出す次世代アクチュエータ研究」第5回公開シンポジウム 1
• 作者: Minoru Sasaki;Shinya Yuki;Kazuhiro Hane;古荘純次;水本将之
• 通讯作者: 水本将之