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中性子その場観察による水素貯蔵材料内の残留水素の挙動と拡散経路の可視化

使用原位中子观测可视化储氢材料中残余氢的行为和扩散路径

基本信息

批准号：
21K12534
负责人：
岩瀬謙二
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12534/
关键词：
中性子回折重水素化物 Rietveld解析 PDF解析水素貯蔵材料量子ビーム

项目摘要

2022年度にbcc固溶体合金の重水素化物中性回折データを用いてRietveld解析およびPDF解析を実施した。Ti45Cr25Mo30D150, Ti45Cr25Mo30D70, Ti50Cr20Mo30D160, Ti50Cr20Mo30D70の結晶構造および局所構造を精密化した。水素吸蔵前のbcc構造から、最大吸蔵時にCaF2-type構造に構造変化することを捉えた。水素が残留した相では、bcc構造を有することが分かった。Ti45Cr25Mo30D150とTi50Cr20Mo30D160内の重水素は、CaF2-type構造内のTサイトを占有し、占有率は75~89%に達した。単位格子は、水素吸蔵前と比較して39%程度等方的に膨張していることが得られた。水素が残留したTi45Cr25Mo30D70やTi50Cr20Mo30D70では、残留水素はいずれもTサイトを占有することが分かった。Ti45Cr25Mo30D70に関して、Tサイトをスプリットしたサイトモデルを用いて解析した結果、一番良い解析フィットを示したことから、水素がTサイトの中央からずれた位置を占有していることが推察された。PDF解析の結果から、Ti45Cr25Mo30D150とTi50Cr20Mo30D160内の重水素の周辺金属の配位数を調べた。Ti,Cr,Moの配位数は、試料の組成比の割合とほぼ等しいことが分かった。Ti45Cr25Mo30D70やTi50Cr20Mo30D70内の残留水素の周辺金属の配位数について、Tiの平均配位数は2以上を示し、Tiが2個以上含まれる四面体サイトを占有していることが明らかとなった。

In 2022, にbcc solid solution alloy <s:1> heavy hydrolytic compound neutral folding デタをタを using <s:1> てRietveld analysis およびPDF analysis を implementation た. Ti45Cr25Mo30D150, Ti45Cr25Mo30D70, Ti50Cr20Mo30D160, Ti50Cr20Mo30D70 <s:1> crystalline structure および local structure を precision た. Before hydrogen absorption, the bcc structure is ら, at the maximum absorption time, the CaF2-type structure is に, the structural change is する, <s:1>, とを and えた. The aqueous が residue of the た phase で and the bcc structure を has するとがとがとが components たった. Ti45Cr25Mo30D150とTi50Cr20Mo30D160 has <s:1> heavy water <s:1> and the structure of CaF2-type has <s:1> Tサトをトをトを occupying <s:1>, with a share of <e:1> 75% to 89%に up to <s:1> た. The 単 cells 単, the と before hydrogen absorption と, compared with the <s:1> て39% degree of <s:1>, the に expansion <s:1> てるるとがとがとがとがとがとが and とが obtained られた. Water element が residual した Ti45Cr25Mo30D70 や Ti50Cr20Mo30D70 では, residual water element はいずれも T サイトを occupies することが points かった. Ti45Cr25Mo30D70 に masato して, T サイトをスプリットしたサイトモデルを with いて parsing した results, a good analytical フいィットを shown したことから, water element が T サイトの central からずれた position occupied しをていることが push examine された. The PDF parsing <s:1> result is ら, Ti45Cr25Mo30D150と, Ti50Cr20Mo30D160 inner <s:1> heavy hydroquinine <e:1> weekly 辺 metal <s:1> coordination number を tone べた. The <s:1> coordination number of Ti,Cr,Mo, the <s:1> composition ratio of the test material <s:1>, and the <s:1> cut combination とほぼ, etc. are <s:1> とほぼとがとがとがとがとがとが and とがった respectively. Ti45Cr25Mo30D70 や Ti50Cr20Mo30D70 のの residual water element within weeks 辺 metal の coordination number について, Ti の average coordination number 2 above をはし, Ti が contains 2 or more まれる tetrahedron サイトを occupies していることが Ming らかとなった.