| 研究課題/領域番号 |
17H03408
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
石川 和宏 金沢大学, 機械工学系, 教授 (10312448)
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| 研究分担者 |
町田 晃彦 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 上席研究員(定常) (70354983)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 水素透過 / 組織制御 / 結晶方位関係 / 構造変化 / 水素化 / 結晶方位 / 方位解析 / 水素吸蔵 / 構造解析 / 水素拡散 / 圧延・熱処理 |
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| 研究成果の概要 |
Nb-TiNi合金は鋳造状態で共晶組織を形成するが、圧延・熱処理により粒状組織に変化する。それに伴い、水素透過度は大きく低下する。しかし同じ粒状組織でも、圧延を行った場合と行わない場合で、水素透過度が大きく変わることを明らかにした。合金を構成する２相の方位関係を調べた結果、圧延を行わない場合は、再結晶が起こらずに相境界面を減少させるために粒状化し、両相の方位が揃うことがわかった。一方、圧延を行った場合は再結晶により粒状組織が形成され、両相の方位関係がランダムになることがわかった。以上より、合金の水素透過性は、両相の結晶方位関係に強く影響を受けることを解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高純度水素を効率的に多量に製造するには、非パラジウム系水素透過合金を実用化する必要がある。本研究では、Nb相とTiNi相からなるNb-TiNi水素透過合金に着目した。水素透過合金は、薄膜化と格子欠陥除去のために圧延・熱処理が必要になる。これを行うと、微細組織が大きく変化し水素透過性が大きく変わる。水素透過性の高い合金を効率的に製造する手法が求められている。本研究では、合金の微細組織と水素透過性の関係を調べ、Nb相の形状以外にも、Nb相とTiNi相の方位関係も合金の水素透過性に大きな影響を与えるとを見出し、水素透過合金開発指針を提示することができた。
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