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水素吸蔵合金の劣化の原因解明と高寿命化の合金設計および組織制御

阐明储氢合金劣化的原因以及延长寿命的合金设计和微观结构控制

基本信息

批准号：
09450253
负责人：
青木清
金额：
$ 9.09万
依托单位：
Kitami Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

近年,水素吸蔵合金の重要性が非常に高まり,新規合金の開発・研究と並んで既存の水素吸蔵合金の使用寿命を長くすることが切望されている。本研究は水素吸蔵合金の劣化の原因を解明し高寿命化を図ることを目的として,合金設計と組織制御の立場から研究を行った。水素吸蔵合金の寿命は、不均化反応の起こり易さと密接に関係する。また、不均化反応の起こる温度直下で水素吸蔵によるアモルファス化が起こる。従って、水素誘起アモルファス化の起こる条件を明確化すれば、水素吸蔵寿命を長くする指針が得られると考えられる。そこで、研究の前半では水素誘起アモルファス化の起こる条件を調べた。寸法因子化合物であるラーベス相では原子半径比が理想値に近いほど、アモルファス化は起こり難く、また水素吸蔵寿命が長くなることが明らかになった。他の結晶構造の合金では、融点が高いほど、アモルファス化が起こりにくく、寿命も長くなる傾向が認められた。ついで、Hf基金属間化合物の水素吸蔵特性を測定・評価した。HfとMからなる金属間化合物のうち,水素を吸蔵すると予想されるHfM_2, HfMおよびHf_2Mに着目した。NiHf_2, CoHf_2, FeHf_2, Cr_2Hf, PdHfおよびPdHf_2は固溶体を形成して水素を吸蔵した。HfNiとHfCoの最大水素吸蔵量はそれぞれ,約1.6(H/M)と約1.5(H/M)と多く,1.5wt%にも達することが分かった。他方,Cr_2Hf等は固溶体状態で約0.9(H/M)の水素を吸蔵した。l0O回の水素吸蔵・放出サイクル後,走査電顕(SEM)により試料の形態を観察し、水素化物を形成するHfNiやHfCoは固溶体を形成するCr_2HfやHfV_2に比べて著しく微粉化することが分かった。最後に実用合金である、LaNi_5とLaNi_<4.7>Al_<0.3>合金について、磁気性質やX線回折の立場から水素吸蔵寿命について検討した。

In recent years, the importance of water-absorbing alloys has become very high, and it is necessary to develop new alloys and to prolong the service life of existing water-absorbing alloys. The purpose of this study is to understand the causes of deterioration of water-absorbing alloys and to study the design and structure of alloys. The life of water-absorbing alloys is related to the initiation of uneven reaction and adhesion. The temperature of water absorption decreases rapidly, and the temperature of water absorption decreases rapidly. The conditions for the initiation of water absorption and absorption are clarified, and the indicators for the extension of water absorption and absorption life are examined. In the first half of the study, the conditions for the initiation of water element induction were adjusted. A chemical compound has a long absorption life due to its atomic radius ratio, which is close to the ideal value. The alloy of his crystalline structure has a high melting point, a high melting point, and a long life. Determination and evaluation of water absorption characteristics of Hf based intermetallic compounds HfM and Hf2M are considered as intermetallic compounds. NiHf_2, CoHf_2, FeHf_2, Cr_2Hf, PdHf and PdHf_2 form solid solutions and absorb water. The maximum water absorption of HfNi and HfCo is about 1.6(H/M) and about 1.5(H/M). Cr_2Hf and Cr_2Hf are in solid solution state, and the ratio of H/M is about 0.9(H/M). After the absorption and release of l0O, SEM was used to observe the morphology of the sample, the formation of hydrate, the formation of solid solution, Cr_2Hf and HfV_2, and the micronization of the sample. Finally, the alloy, LaNi_5 and LaNi_<4.7>Al_<0.3>alloy, magnetic properties, X-ray reflection position, absorption life of water element are discussed.