| 研究課題/領域番号 |
18K04718
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
信太 祐二 北海道大学, 工学研究院, 助教 (80446450)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 水素ガスバリア / ステンレス鋼 / 水素透過 / ヘリウムイオン照射 / 照射欠陥 / ヘリウム気泡 / ヘリウム照射 / ガスバリア / グロー放電 / アルミニウム |
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| 研究成果の概要 |
水素は金属を透過しやすいため，金属製の水素容器からの水素漏洩を抑制する機能，いわゆる水素ガスバリア機能の需要が高まっている．本研究では，ヘリウムイオン照射によりステンレス鋼の表面直下に形成される照射欠陥層を利用した水素ガスバリア機能の開発を目的とした．その結果，ヘリウムイオン照射温度が高いほど水素透過が抑制されること，照射温度が高いほどより大きなヘリウム気泡が形成され残留するヘリウムがより強く捕捉されること，などが明らかになった．これらから，高圧のヘリウム気泡がその周囲に作る圧縮場が水素の移動を妨げている可能性が示唆された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素利用が広まる中で水素の漏洩を抑制する技術の需要が増している．このような技術として，水素が透過しづらい材料を薄膜として水素容器表面にコーティングする手法が主流となっている．いっぽう，コーティング膜は剥離やクラックなどの潜在的な弱点を有する．本研究は，ヘリウムイオン照射により形成される照射欠陥層を利用し，材料表面そのものを水素が侵入しづらい性質に変えることができる技術である．そのため，コーティング法と組み合わせて使うことでコーティング法の弱点を補完し，水素の漏洩をさらに抑制する技術として期待できる．
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