高性能水素吸蔵合金の省エネ型製造技術開発およびその利用法の確立に関する研究
Project/Area Number |
06J04303
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Metal making engineering
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
齊田 愛子 北海道大学, エネルギー変換マテリアル研究センター, 特別研究員(PD)
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Project Period (FY) |
2006 – 2007
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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Budget Amount *help |
¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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Keywords | 水素吸蔵合金 / CVD / 燃焼合成 |
Research Abstract |
次の2点について研究を行った。 (A)燃焼合成による水素吸蔵合金製造技術の実用化 主にTiFe系水素吸蔵合金の大量生産技術の開発を行った。具体的には、水素化燃焼合成に基づく水素吸蔵合金製造装置の試作と改良を行い、高純度TiFe系水素吸蔵合金の製造条件を探索した。成果として、原料をTiFe系の共晶点以上に加熱することが有効であることが判明し、同加熱処理方法によって一回の生産量500g、製品純度95%を達成した。作製したTiFe系は定置用水素貯蔵システムに有用であると考えられるため、想定される使用条件における有効水素貯蔵量を測定した。その結果、燃焼合成製TiFe系合金は実用に十分な量の水素を貯蔵・放出することが明らかになった。以上の結果から、法規制である水素10気圧未満の条件下で過昇温せずに、実用的な純度および反応活性を有する製品を生産しうる操業条件が決定され、実機大型装置の設計・製作に有用な知見を得た。 (B)単結晶水素吸蔵合金ナノロッドの気相合成 針状単結晶金属(主にマグネシウム)水素化物の気相合成技術の確立を目的として基礎調査を行った。結晶成長の制御因子を調査すべく雰囲気ガスの圧力、原料金属の蒸気圧、製品の析出基盤の組成を振り分けて効果的な気相合成条件を探した。結果、合成収率が最も良いのは、製品(MgH_2)が安定な条件下で析出反応を行う場合だった。合成反応は気相で進行するにも関わらず、収率は固体製品の安定性に依存することが判明した。また、気相合成製MgH_2の水素吸蔵・放出特性などを調査し従来品との比較考察を行い、気相合成製MgH_2は優れた初期水素化反応活性を有し、迅速に水素を吸蔵・放出することが判明した。これらの特性は気相合成品特有の結晶性が大きく寄与していると推察された。 これら成果は裏面に記す論文および特許のほか、国際会議3報、国内学会5報にて発表し、表記のほか英語論文2報が受理され印刷中である。国際会議はいずれも審査の結果口頭発表に採択された。また、Lamar大学(米、テキサス)から講演依頼を受けるなど、本研究の独創性と新規性は高く評価された。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)