ナノポーラス金属の創製および空孔クラスタリング機構の解明

1.ナノポーラス金属おける水素吸収特性の評価大量の空孔を凍結し、その後の熱処理によって多数のナノポアーを形成することが明らかとなっている急冷凝固B2FeAl合金を用いて水素吸収能におけるナノポアーおよび原子空孔の影響について評価を行っている。(1).高感度水素圧力変化測定装置の構築水素吸収量の測定法として印加水素圧の変化を測定する方法(Volumetry)が一般的である。原子空孔やポアーと水素の相関を調査するにあたり通常の測定装置を用いた場合には水素圧変化が微小であることが予想された。そこで高感度で水素圧力の変化を検出できる測定装置を新たに構築した結果、上述の測定にも耐えうる所望の性能を有した測定装置の構築に成功した。(2).FeAl合金の水素吸収能におよぼす原子空孔の影響急冷凝固FeAlリボン(凍結空孔濃度2.5%)に対して上記測定装置を用いて、室温下、約2mbarの水素圧における水素吸収量を測定した結果、1金属原子あたり0.03(3%)以上([H]/[M]>=0.03)の水素を吸収することを見出した。この値は上記の測定条件において通常の金属材料から予想される量の数千倍にあたり、1原子空孔あたり1水素原子以上が吸収されたことを意味している。2.FeAl単結晶における過飽和空孔の緩和挙動の評価昨年度より継続している陽電子消滅測定に加え透過型電子顕微鏡を用いた組織観察を併用した結果、単結晶材においては高温からの急冷後に中間温度領域で熱処理を加えた結果、<100>転位によって形成される転位ループを形成しながら<100>転位密度が増加することを突き止めた。またこの転位ループは通常考えられている1原子層の欠落によって生じるものではなく、{100}面におけるFe層とAl層の2原子層が同時に欠落することによって形成されていることを見出し、これまでにはない点欠陥挙動の提唱をおこなった。

1.ナノポーラス金属おける水素吸収特性の評価大量の空孔を凍結し、その後の熱処理によって多数のナノポアーを形成することが明らかとなっている急冷凝固B2FeAl合金を用いて水素吸収能におけるナノポアーおよび原子空孔の影響について評価を行っている。(1).高感度水素圧力変化測定装置の構築水素吸収量の測定法として印加水素圧の変化を測定する方法(Volumetry)が一般的である。原子空孔やポアーと水素の相関を調査するにあたり通常の測定装置を用いた場合には水素圧変化が微小であることが予想された。そこで高感度で水素圧力の変化を検出できる測定装置を新たに構築した結果、上述の測定にも耐えうる所望の性能を有した測定装置の構築に成功した。(2).FeAl合金の水素吸収能におよぼす原子空孔の影響急冷凝固FeAlリボン(凍結空孔濃度2.5%)に対して上記測定装置を用いて、室温下、約2mbarの水素圧における水素吸収量を測定した結果、1金属原子あたり0.03(3%)以上([H]/[M]>=0.03)の水素を吸収することを見出した。この値は上記の測定条件において通常の金属材料から予想される量の数千倍にあたり、1原子空孔あたり1水素原子以上が吸収されたことを意味している。2.FeAl単結晶における過飽和空孔の緩和挙動の評価昨年度より継続している陽電子消滅測定に加え透過型電子顕微鏡を用いた組織観察を併用した結果、単結晶材においては高温からの急冷後に中間温度領域で熱処理を加えた結果、<100>転位によって形成される転位ループを形成しながら<100>転位密度が増加することを突き止めた。またこの転位ループは通常考えられている1原子層の欠落によって生じるものではなく、{100}面におけるFe層とAl層の2原子層が同時に欠落することによって形成されていることを見出し、これまでにはない点欠陥挙動の提唱をおこなった。