2006 Fiscal Year Annual Research Report
アモルファス合金の結晶化によって組織制御した複相の水素透過Ni-Ti-Nb合金
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16656211
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
青木 清 北見工業大学, 工学部, 教授 (70124542)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 和宏 北見工業大学, 工学部, 助教授 (10312448)
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| Keywords | 水素透過 / アモルファス / 液体急冷 / 結晶化 / 組織制御 / 耐水素脆化性 |
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| Research Abstract |
液体急冷条件を検討した結果、幅50mm程度のNb_<40>Ti_<30>Ni_<30>合金リボンが作製可能となった。組織観察の結果、このリボンは非常に微細なB2-TiNi相とbcc-(Nb, Ti)相からなっていた。しかし、この合金リボンは脆いため水素透過試験が不可能であった。熱処理による延性改善を試みたところ、1173Kでの熱処理により延性が改善し、密着曲げが可能となった。673Kにおけるこの合金の水素透過度は純Pdより高い1.6×10^<-8>(molH_2m^<-1>s^<-1>Pa^<-0.5>)であり、573Kにおいても良好な耐水素脆化性を有していた。一方、1173K以下の温度で熱処理した場合は、延性の改善は見られなかった。
熱処理温度を高く、あるいは熱処理時間を長くすると、組織の粗大化が見られ、それに付随して水素透過度が向上することが分かった。これは、水素透過度を担う(Nb,Ti)相の連続性が増したためと考えられる。ところが、結晶粒径の増大と共に耐水素脆化性が低下する傾向が観察された。従って、熱処理温度と時間を制御し、水素透過度と耐水素脆化性をバランスさせるような組織を作製することが重要である。
入口側圧力および出口側圧力をそれぞれ0.4MPa、0.1MPaとしたとき、673Kにおける水素透過流束は純Pdの2倍程度の29(Ncc/cm^2/min)であり、優れた特性を有していることが分かった。液体急冷を用いたNb-TiNi合金リボンの作製プロセスは、高い水素透過度を有する合金を一挙に作製できるものであり、工業的に有用であるといえる。
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