2019 Fiscal Year Annual Research Report
Science of hydrogen solid solution state in B2 type intermetallic compound and its application to hydrogen permeable alloy for low operative temperature
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19H02454
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
湯川 宏 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (50293676)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 秀樹 大阪大学, 工学研究科, 教授 (20202749)
松本 佳久 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (40219522)
髭本 亘 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (90291103)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 水素透過合金 / B2型金属間化合物 / 水素溶解特性 / 水素拡散性 / 水素占有状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度はPdCuを先行して進め、TiFe合金にも着手した。主な研究実績の概要は以下の通りである。
１．B2構造およびfcc構造のPd-53mol%Cu合金膜について、陽電子寿命測定を行った結果、、10～360Ｋでのミュオン（μ＋）スピン緩和（μSR）解析を行った。陽電子寿命測定の結果より、いずれの意試料も欠陥密度が低く、過剰Cu原子がPd副格子を占有していることが分った。またμSRの解析より、水素拡散について2つのトラップサイトの存在が示唆された。
２．B2構造のPd-53mol%Cu合金およびTiFe合金、TiFe(0.5-X)MnXについて、固溶体領域でのPCT測定を初めて行った。
３．B2構造のPd-53mol%Cu合金について、室温～350℃での水素透過試験を行い、「水素透過能の統一的表現」に基づいて解析して水素拡散性の温度依存性を明らかにした。また、G1グレード（7N）の高純度水素と、水素透過金属膜で精製した超高純度水素を用いて、高温から各温度に急冷後の水素透過能の経時変化を調査した
４．B2構造のPdCuに基づいて構築したスーパーセルを用いて第1原理計算を行い、Cuが水素溶解に及ぼす影響を明らかにした。また、Cuクラスターが生成する可能性について検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
B2構造のPd-53Cu合金について、当初計画していたミュオン照射実験、陽電子寿命測定およ水素透過能の温度依存性を調査した。低温で水素透過能が2段階にわたって低下する現象は、高純度G1水素に僅かに含まれる不純物の影響である、透過膜を用いて精製した超高純度水素では一段階で低下することを明らかにした。さらに、TiFeおよびその合金に着手した。
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| Strategy for Future Research Activity |
低温で水素透過能が低下する要因を明確化するために、Cuをより過剰に含んだPd-60mol%Cu合金での試験、ミュオン照射、陽電子寿命測定を行う。
また、引き続きTiFe, TiCoについてPCT測定と水素透過能の調査を進める。
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