2005 Fiscal Year Annual Research Report
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17560623
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
内田 裕久 東海大学, 工学部, 教授 (20147119)
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| Keywords | 水素 / ナノ / 水素吸蔵合金 / FeTi |
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| Research Abstract |
初期活性化が難しいFeTi合金の表面領域のみのナノ構造化することにより、初期活性化を容易にできる反応のメカニズムを追求することを目的として研究を行った。
試料は、高周波誘導溶解炉で作製したFeTi水素吸蔵合金を乳鉢で粉砕後、ステンレス製容器に入れアルゴン雰囲気に置換し、遊星型ボールミル装置(フリッチュ製P5型)を用いて合金試料のメカニカルグライディング処理(MG処理)を行った。
MG処理された試料の組成の確認は、エネルギー分散型X線分析装置(EDX)を用いて行った。表面観察には走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて行った。また、X線回折装置(XRD)でFeTi合金構造であることの確認を行った。さらに、透過型電子顕微鏡(TEM)で構造観察を行った。その結果、粒子表面領域はナノ構造化され、粒子内部領域は結晶性の良い状態であることが確認された。
この試料を用いて高真空高圧ジーベルツ装置(真空リークレート1.5×10-9Pa・m3/sec、到達真空度2.0×10-3Pa水素ガス純度7N(99.99999%))にて初期水素吸収反応速度特性の測定を行った。試料を真空中で573Kに昇温して2時間保持した後、室温まで冷却し、印加圧0.5〜5MPaで水素の吸収、放出を数回繰り返し行い活性化処理を行った。活性化させた試料の初期水素吸収特性を測定した。圧力依存測定は、測定温度298K、印加圧力0.1〜0.2MPaで行った。その結果、ナノ構造化されたFeTi合金は、圧力の増加と共に初期水素吸収反応速度が増加し、圧力依存性を示した。また、初期水素吸収反応速度と圧力の関係から、ナノ構造化されたFeTi合金は、合金表面上での水素分子の解離が律速であるということを示した。
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