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2008 Fiscal Year Final Research Report

Development of hybrid in-situ membrane strength evaluation method for metal hydrogen separation membranes

Research Project

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Project/Area Number 19560714
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionOita National College of Technology

Principal Investigator

MATSUMOTO Yoshihisa  Oita National College of Technology, 機械工学科, 教授 (40219522)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) YUKAWA Hiroshi  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教 (50293676)
NAMBU Tomonori  鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 講師 (10270274)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Keywords水素 / 金属物性 / 燃料電池 / 新エネルギー / 構造・機能材料 / 水素透過 / 水素脆化 / 小型パンチ試験
Research Abstract

水素環境中あるいは水素透過中に破壊試験が可能なin-situ 小型パンチ試験装置に水素選択透過性試験装置を組み込んだハイブリッド評価システムを構築し,ニオブ水素分離膜の水素脆化その場測定により,耐水素脆化に対する限界固溶水素濃度を求めた。また,ニオブ中への合金元素の添加効果を調べて,延性-脆性遷移を温度と固溶水素量の観点で求めた材料設計クライテリオンを確立した。さらに,この知見を基にしてパフォーマンス・チューニングしたNb-Ru あるいはNb-W 系のbcc 単相合金は,高い水素透過能と耐水素脆性,加工性および耐久性を兼ね備えていることが分かった。

  • Research Products

    (31 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (20 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] PdおよびRuを添加したニオブ合金水素透過膜の機械的性質2008

    • Author(s)
      松本佳久,佐藤翔平,森迫和宣,都甲鉱千,染矢拓範
    • Journal Title

      大分工業高等専門学校紀要 第45号

      Pages: 5-9

  • [Journal Article] Alloy Design of Nb-Based Hydrogen Permeable Membrane with Strong Resistance to Hydrogen Embrittlement2008

    • Author(s)
      Hiroshi Yukawa, Tomonori Nambu, Yoshihisa Matsumoto, Naoshi Watanabe, Guoxing Zhang and Masahiko Morinaga
    • Journal Title

      Material Transactions Vol. 49, No. 10

      Pages: 2202-2207

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of hydrogen diffusion coefficient during hydrogen permeation through pure niobium2008

    • Author(s)
      G. X. Zhang, H. Yukawa, N. Watanabe, Y. Saito, H. Fukaya, M. Morinaga, T. Nambu and Y. Matsumoto
    • Journal Title

      International Journal of Hydrogen Energy Vol. 33, Issue 16

      Pages: 4419-4423

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 純ニオブ水素透過膜の固溶水素濃度と機械的特性2007

    • Author(s)
      松本佳久,清水一行,佐藤翔平,森迫和宣,都甲紘千
    • Journal Title

      大分工業高等専門学校紀要 第44号

      Pages: 15-20

  • [Journal Article] Enhanced hydrogen embrittlement of Pd-coated niobium metal membrane detected by in situ small punch test under hydrogen permeation2007

    • Author(s)
      T. Nambu, K. Shimizu, Y. Matsumoto, R. Rong, N. Watanabe, H. Yukawa, M. Morinaga and I. Yasuda
    • Journal Title

      Journal of Alloys and Compounds 446-447

      Pages: 588-592

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ニオブ系水素透過膜の水素透過中その場の水素拡散係数の解析2009

    • Author(s)
      湯川宏,張国興,渡邉直,森永正彦,南部智憲,松本佳久
    • Organizer
      日本金属学会2009 年春期(第144回)大会講演概要(S1・21), p. 77
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2009-03-29
  • [Presentation] Nb-W 合金の加工熱処理条件と水素透過能2009

    • Author(s)
      和田巧,渡邉直,粟倉康崇,張国興,湯川宏,森永正彦,南部智憲,松本佳久
    • Organizer
      日本金属学会2009 年春期(第144回)大会講演概要(S1・20), p. 76
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2009-03-29
  • [Presentation] 低水素圧力条件下でのニオブおよびニオブ系合金膜の水素透過能2009

    • Author(s)
      嶋一成,淺井歩,南部智憲,松本佳久,張国興,湯川宏,森永正彦
    • Organizer
      日本金属学会2009 年春期(第144回)大会講演概要(6), p. 435
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2009-03-28
  • [Presentation] Development of Hydrogen Permeation In-Situ Fracture Test Apparatus for Quantitative Measurement of Hydrogen Embrittlement2008

    • Author(s)
      Y. Matsumoto, H. Yukawa and T. Nambu
    • Organizer
      Proc. of Materials Science and Engineering, Congress and Exhibition on Advanced Materials and Processes (MSE08), (804), p. D11-804
    • Place of Presentation
      Nuernberg, Germany
    • Year and Date
      20080901-4
  • [Presentation] Hydrogen diffusion coefficient during hydrogen permeation through Nb-based hydrogen permeable membranes2008

    • Author(s)
      H. Yukawa, G.X. Zhang, N. Watanabe, M. Morinaga, T. Nambu, Y. Matsumoto
    • Organizer
      Proc. of 4th International Conference on Diffusion in Solids and Liquids (DSL-2008)
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      20080709-11
  • [Presentation] Nb-W 系水素透過膜合金の耐水素脆性と水素透過能に及ぼすTa の添加効果2008

    • Author(s)
      渡邉直,和田巧,張国興,湯川宏,森永正彦,南部智憲,松本佳久
    • Organizer
      日本金属学会2008 年秋期(第143 回)大会講演概要(903),p. 444
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2008-09-25
  • [Presentation] Alloying effects on hydrogen solubility and resistance to hydrogen embrittlement for Nb-based hydrogen permeable membranes2008

    • Author(s)
      H. Yukawa, M. Morinaga, N. Watanabe, G. Zhang, T. Nambu, Y. Matsumoto and I. Yasuda
    • Organizer
      Proceedings of the 10th International Conference on Inorganic Membranes (ICIM10), August 18-22, 2008
    • Place of Presentation
      Weseda University, Tokyo, Japan (Metal membranes III, 3rd presentation)
    • Year and Date
      2008-08-21
  • [Presentation] Alloying effects of Ru and W on the resistance to hydrogen embrittlement and hydrogen permeability of Nb2008

    • Author(s)
      N. Watanabe, H. Fukaya, Y. Saito, G. Zhang, H. Yukawa, M. Morinaga, T. Nambu, S. Sato, K. Morisako, H. Togo, Y. Matsumoto, I. Yasuda
    • Organizer
      Proc. of International Symposium on Metal-Hydrogen Systems (MH2008), June 24-28, 2008 Reykjavik, Iceland, (A3)
    • Place of Presentation
      Reykjavik, Iceland
    • Year and Date
      2008-06-25
  • [Presentation] Analysis of hydrogen diffusion coefficient during hydrogenpermeation through niobium and its alloys2008

    • Author(s)
      H. Yukawa, N. Watanabe, G. Zhang, H. Fukaya, Y. Saito, M. Morinaga, T. Nambu, Y. Matsumoto
    • Organizer
      Proc. of International Symposium on Metal-Hydrogen Systems (MH2008), June 24-28, 2008 Reykjavik, Iceland, (A3), p.6
    • Place of Presentation
      Reykjavik, Iceland
    • Year and Date
      2008-06-25
  • [Presentation] ニオブ水素透過膜の固溶水素濃度と延性-脆性遷移2008

    • Author(s)
      都甲紘千,森迫和宣,渡邉直,南部智憲,湯川宏,森永正彦,松本佳久
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会九州支部共催平成20 年度合同学術講演大会講演概要集(P17),p. P17
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫地区
    • Year and Date
      2008-06-07
  • [Presentation] 水素環境その場破壊試験によるニオブの水素脆性の定量評価2008

    • Author(s)
      森迫和宣,都甲紘千,渡邉直,南部智憲,湯川宏,森永正彦,松本佳久
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会九州支部共催平成20 年度合同学術講演大会講演概要集(B5),p. B5
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫地区
    • Year and Date
      2008-06-07
  • [Presentation] ニオブ合金の水素透過能のその場解析と合金設計への展開2008

    • Author(s)
      張国興,渡邉直,深谷容明,斉藤良裕,南部智憲,松本佳久,湯川宏,森永正彦
    • Organizer
      日本金属学会2008年春期(第142 回)大会講演概要(12), p.440
    • Place of Presentation
      武蔵工業大学世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
  • [Presentation] 高固溶水素濃度状態における水素透過能の解析法2008

    • Author(s)
      湯川宏,張国興,森永正彦,渡邉直,南部智憲,松本佳久
    • Organizer
      日本金属学会2008 年春期(第142 回)大会講演概要(S7・37), p. 174
    • Place of Presentation
      武蔵工業大学世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
  • [Presentation] Nb-Ru 合金の耐水素脆性と水素透過能2008

    • Author(s)
      渡邉直,深谷容明,斉藤良裕,張国興,湯川宏,森永正彦,南部智憲,佐藤翔平,森迫和宣,都甲紘千,松本佳久
    • Organizer
      日本金属学会2008 年春期(第142 回)大会講演概要(S7・36), p. 173
    • Place of Presentation
      武蔵工業大学世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
  • [Presentation] 高い水素透過能と耐水素脆性および耐久性に優れたニオブ系水素透過膜合金の設計方法2008

    • Author(s)
      南部智憲,松本佳久,渡邉直,湯川宏,張国興,森永正彦
    • Organizer
      日本金属学会2008 年春期(第142 回)大会講演概要(S7・35), p. 173
    • Place of Presentation
      武蔵工業大学世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
  • [Presentation] 水素透過その場破壊試験装置の開発と水素脆性の定量評価2008

    • Author(s)
      松本佳久,佐藤翔平,森迫和宣,都甲紘千,渡邉直,南部智憲,湯川宏,森永正彦
    • Organizer
      日本金属学会2008 年春期(第142 回)大会講演概要(S7・34), p. 172
    • Place of Presentation
      武蔵工業大学世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
  • [Presentation] ニオブ系水素透過膜合金の耐水素脆性改善のための合金設計2007

    • Author(s)
      湯川宏,渡邉直,張国興,森永正彦,南部智憲,松本佳久
    • Organizer
      材料における水素有効利用研究会,平成19 年度研究会概要(S6-30),p. 30
    • Place of Presentation
      屋久島いわさきホテル
    • Year and Date
      2007-12-07
  • [Presentation] Hydrogen Solubility and Resistance to Hydrogen Embrittlement of Nb-Pd Based Alloys for Hydrogen Permeable Membrane2007

    • Author(s)
      N. Watanabe, G. Zhang, H. Yukawa, M. Morinaga, T. Nambu, K. Shimizu, S. Sato, K. Morisako, Y. Matsumoto, I. Yasuda
    • Organizer
      Proceedings of the Sixth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM-6),Nov. 5-9, 2007, ICC Jeju, (S12-2)
    • Place of Presentation
      Jeju Island, Korea,
    • Year and Date
      2007-11-07
  • [Presentation] Nb 系水素透過膜合金の固溶水素量と耐水素脆性に及ぼすRu, W の添加効果2007

    • Author(s)
      渡邉直,張国興,湯川宏,森永正彦,南部智憲,佐藤翔平,森迫和宣,都甲紘千,松本佳久
    • Organizer
      日本金属学会2007 年秋期(第140 回)大会講演概要(447), p. 319
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] 純Nb およびPd-30Ag 合金水素透過膜の機械的性質2007

    • Author(s)
      森迫和宣,佐藤翔平,南部智憲,湯川宏,松本佳久
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会九州支部共催平成19 年度合同学術講演大会講演概要集(P24),p.P24
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2007-06-08
  • [Book] Hydrogen Diffusion Coefficient during Hydrogen Permeation through Nb-Based Hydrogen Permeable Membranes, Defect and Diffusion Forum Vols. 283-2862009

    • Author(s)
      H. Yukawa, G.X. Zhang, N. Watanabe, M. Morinaga, T. Nambu, Y. Matsumoto
    • Total Pages
      225-230
    • Publisher
      Trans Tech Publications, Switzerland
  • [Book] Hydrogen solubility and resistance to hydrogen embrittlement of Nb-Pd based alloys for hydrogen permeable membrane, Advanced Materials Research, Vols. 26-282007

    • Author(s)
      N. Watanabe, G. Zhang, H. Yukawa, M. Morinaga, T. Nambu, K. Shimizu, S. Sato, K. Morisako, Y. Matsumoto, I. Yasuda
    • Total Pages
      873-876
    • Publisher
      Trans Tech Publications Inc. Uetikon-Zurich, Switzerland
  • [Remarks] ホームページ等

    • URL

      http://www.oita-ct.ac.jp/kikai/matumoto/sub7.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許権2009

    • Inventor(s)
      黒川英人,西井匠,白崎義則,安田勇,森永正彦,湯川宏,南部智憲,松本佳久
    • Industrial Property Rights Holder
      東京瓦斯(株),国立大学法人名古屋大学,独立行政法人国立高等専門学校機構
    • Industrial Property Number
      特許,特願2009-062146
    • Filing Date
      2009-03-14
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許権2008

    • Inventor(s)
      黒川英人,常木達也,白崎義則,安田勇,森永正彦,湯川宏,南部智憲,松本佳久
    • Industrial Property Rights Holder
      東京瓦斯(株),国立大学法人名古屋大学
    • Industrial Property Number
      特許,特願2008-072609
    • Filing Date
      2008-03-19
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許権2008

    • Inventor(s)
      黒川英人,常木達也,白崎義則,安田勇,森永正彦,湯川宏,南部智憲,松本佳久
    • Industrial Property Rights Holder
      東京瓦斯(株),国立大学法人名古屋大学
    • Industrial Property Number
      特許,特願2008-072607
    • Filing Date
      2008-03-19

URL: 

Published: 2010-06-10   Modified: 2016-04-21  

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