ラジオルミノグラフ法による水素吸蔵合金中の水素挙動の解析

放射发光法分析储氢合金中的氢行为

• 批准号: 02J00623
• 负责人: 本間 啓史
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J00623/
• 关键词: 水素吸蔵合金; Ti-Cr二元系合金; 水素拡散; BCC相; ラーベス相; ラジオルミノグラフ法

近年,BCC相とラーベス相の二相構造を有する水素吸蔵合金が注目を集めている.本研究では,水素の放射性同位元素であるトリチウムをトレーサーとして用いるラジオルミノグラフ法により,TiCr_2ラーベス相近傍組成のTi-Cr二元系合金中の水素分布を観察し,水素拡散挙動と形成相および微細組織との関係を検討した.試料はTi_<50>Cr_<50>,Ti_<40>Cr_<60>およびTi_<30>Cr_<70>合金であり,アルゴン雰囲気下でアーク溶解法により溶製した.得られたインゴットを所定のサイズに切り出した後,1300℃および1400℃で熱処理を施し,実験に供した.X線回折測定によりすべての試料がBCC相とラーベス相の二相構造であることを確認した.ラジオルミノグラフ観察の結果,試料の水素添加面における水素分布は不均一であり,試料中の局所的な領域における水素濃度はBCC相よりもラーベス相の割合の多い領域で高いことが明らかになった.水素添加面の深さ方向における水素分布を観察したところ,水素濃度は試料表面近傍で高いことがわかった.この合金中のトリチウムを室温で拡散させ,濃度プロファイルを測定してトリチウムの拡散係数をデータ解析用パソコンにて算出した.得られた拡散係数は10^<-12>m^2/sのオーダーの値であり,ラジオルミノグラフ法を応用することにより表面効果の影響を受けないバルク中の拡散係数が得られたものと考えられる.また,この値は文献値より外挿して求めたβ-Ti中のトリチウムの拡散係数2×10^<-11>m^2/sよりも小さいことから,ラーベス相中の水素の拡散はBCC相中よりも遅いことが明らかになった.

In recent years, the BCC phase and the phase structure have attracted much attention. In this study, the distribution of water in Ti-Cr binary alloys with similar compositions was investigated by using the method of chemical analysis, and the relationship between water dispersion, phase formation and microstructure was discussed. Ti_<50>Cr_<50>,Ti_ Cr_and Ti<40><60>_<30>Cr_alloys were prepared by dissolution method<70>. After the heat treatment at 1300 ℃ to 1400℃, the BCC phase and the two-phase structure of the sample were determined by X-ray reflection. As a result, the distribution of water element in the surface of water element addition of the sample is uneven, and the water element concentration in the field of the sample is high in the BCC phase. The distribution of water element in the depth direction of water element addition was observed, and the concentration of water element was high near the surface of the sample. The dispersion coefficient of the alloy was calculated by the analytical method. The dispersion coefficient is 10^<-12>m^2/s and the surface effect is affected. The dispersion coefficient of water element in the phase 2×10^ m^2/s is 2×10^<-11>m^2/s.

项目成果

Hirofumi Homma: "Hydrogenaton Behavior in Ti-Cr Alloys with Compositions Around TiCr_2 Laves Phase"MATERIALS TRANSACTIONS. Vol.43 No.11. 2741-2747 (2002)

Hirofumi Homma：“TiCr_2 Laves 相周围成分的 Ti-Cr 合金中的氢化行为”材料交易。

Hirofumi Homma: "Effect of Laves Phase on Hydrogen Behavior in V-Zr-Ti-Ni Hydrogen Absorption Alloys"MATERIALS TRANSACTIONS. Vol.43 No.5. 1111-1114 (2002)

Hirofumi Homma：“Laves 相对 V-Zr-Ti-Ni 吸氢合金中氢行为的影响”材料交易。

Hideyuki Saitoh: "Observation of Tritium Distribution in Pure Vanadium and V-5mol%Fe Alloy by tritium radioluminography"FUSION SCIENCE AND TECHNOLOGY. Vol.41 No.5. 536-541 (2002)

Hideyuki Saitoh：“通过氚放射发光法观察纯钒和 V-5mol� 合金中的氚分布”融合科学与技术。