1991 Fiscal Year Annual Research Report
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02650507
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
青木 清 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (70124542)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 久道 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00161571)
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| Keywords | 水素 / 水素吸蔵合金 / 金属間化合物 / 示差熱分析 / ラ-ベス相 / 結晶構造 / 熱力学 / アモルファス |
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| Research Abstract |
最近、CO_2による地球の温暖化が深刻な環境問題と認識され、CO_2の排出抑制とならんで、化石燃料に代わる新しいエネルギ-システムの構築が切望されている。代替エネルギ-として、CO_2を一切排出しない水素が最も有力視されるが、製造法や貯臓法に関して解決すべき多くの課題が残されている。本研究は,水素を安全かつ簡便に貯臓できる水素吸蔵合金の、特性を向上させる指針を明らかにすることを目指して行われもので、本年度の主な成果は以下のように要約される。
(1)水素吸蔵合金の探索法の開発とその妥当性の検討
水素吸蔵特性は一般に高圧ジ-ベルツ装置を用いて、多大の労力と時間をかけて測定される難点がある。本研究では、水素吸蔵特性の簡易的評価法を開発することを目的として、高圧示差熱分析計を用いて、昇温および降温時の吸熱および発熱温度の圧力依存性から、圧力プラト-に対応するエンタルピ-変化およびエントロピ-変化を算出した。それらが高圧ジ-ベルツ装置を用いて得られたものとよく一致することから、熱分析が水素吸蔵合金の簡便な探索法であると結論した。
(2)C15ラ-ベス化合物の水素吸蔵特性と水素誘起アモルファス化
C15ラ-ベス化合物は、結晶構造から考えて優れた水素吸蔵特性を示す可能性が高いが、これまで水素吸蔵特性は系統的に調べられていない。本研究では、3Aおよび4A族元素を含む約80種の2元系ラ-ベス化合物AB_2について水素吸蔵による構造変化および水素吸蔵量を系統的に調べた。その結果、(I)水素の入る侵入型四面体サイトの大きさが約0.0033nmの場合は水素が吸蔵されないこと、(II)AとB元素の原子半径比が1.37以上の化合物は水素吸蔵によってアモルファス化し、圧力プラト-が生じない一般的法則を見出した。他のC15ラ-ベス相は約1.0(H/M)の水素を吸蔵することを明らかにした。
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[Publications] K.Aoki,XーG.Li and T.Masumoto: "Differential Thermal Analysis of HydrogenーInduced Amorphization in C15 Laves Compounds" Acta Metall.Mater.,. 40. 221-227 (1992)
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[Publications] T.Aihara,K.Aoki and T.Masumoto: "Formation and Crystallization of HydrogenーInduced Amorphous RNi_2H_×(R=Sm,Gd,Dy,Ho,Er)Alloys" Mater.Trans.Jpn.Inst.Met.,. 33. 15-22 (1992)
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[Publications] K.Aoki,XーG.Li and T.Masumoto: "Factors Controlling HydrogenーInduced Amorphization of C15 Laves Compounds" Acta Metall.Mater.,(1992).
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[Publications] K.Aoki and T.Masumoto: "Hydrogen Absroption and Desorption Properteis of Laves Compounds" J.Alloys and Compounds,(1992).
