イオン導電性セラミックスを使用した鋼中水素の検出に関する基礎研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05453082
• Research Institution: UNIVERSITY OF OSAKA PREFECTURE
• Principal Investigator: 山川 宏二 大阪府立大学, 工学部, 教授 (00026189)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 博之 大阪府立大学, 工学部, 助手 (40203252)
• Keywords: 高温高圧水素ガス / 水素含有量 / 水素拡散係数 / 鋼 / 水素透過係数 / 電気化学測定 / 安定化ジルコニア / ポテンショスタット

Research Abstract

CaおよびY安定化ジルコニウム、並びに昨年の研究で使用できることが判明したSrCeO_3を用いて下記の研究を実施した。
(1)セラミックスへの金属被覆の検討
対極、比較電極および被測定体への被覆として、白金が最適であることを確証した。他の金属(銀、金等)では実験中に劣化し、測定不可能になった。
(2)センサー本体の検討
センサー本体の形状としてはコップ型で充分であることを明らかにしたが、センサーと被測定体との隙間部より、金属中を透過してきた水素が水素ガスとして逃散していることがわかった。これを防止するためのシール材を検討した結果、アルミナ封着用ガラス粉末とパインオイルとを混ぜてペースト状にしたものがシール材として最適であることが分かった。これより、長期間の安定な測定が可能になった。
(3)センサーの長期
数カ月の長期試験を行った結果、安定的に水素透過電流を測定できることが分かった。この電流値より得られた水素含有量及び水素拡散係数は他研究者の結果と一致した。このことから、本研究で開発された水素検出器は実用上、使用可能性を有するものと結論される。