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4族金属炭化物・窒化物による複合材料水素透過膜の高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 19360313
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関富山大学

研究代表者

波多野 雄治  富山大学, 水素同位体科学研究センター, 教授 (80218487)

研究分担者 原 正憲  富山大学, 水素同位体科学研究センター, 准教授 (00334714)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2008年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2007年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード透過膜 / 水素 / 炭化物 / 窒化物 / ハフニウム / タンタル / パラジウム / 表面改質 / チタン / ジルコニウム
研究概要

5族金属(バナジウム、ニオブ、タンタル)を基板、パラジウム(Pd)の極薄膜を酸化に対する保護層とする複合材料水素透過膜は、従来のPd合金透過膜に比べ貴金属であるPdの使用量の大幅削減と、より優れた水素透過性能を同時に実現できる。しかし、高温ではPdと5族金属の間で相互拡散や反応が生じるため水素製造装置への応用は困難であった。本研究では4族金属窒化物であり高温での化学的安定性に優れる窒化ハフニウムが水素透過能を有することを発見すると共に、これをPd保護層とタンタル基板との間に反応防止中間層として挿入することにより複合材料水素透過膜の高温安定性を著しく向上させることに成功した。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Stability of Pd Layers on Group 5 Metals2008

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hatano, K. Ishiyama, T. Inoue, T. Nozaki
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th International Conference on Inorganic Membranes

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Stability of Pd Layer on Group 5 Metals2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Hatano
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th International Conference on Inorganic Membranes (電子媒体)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of Palladium Coating on Group 5 Metals for Vacuum Permeator-Possible Problems and Solutions-, Annual Report of Hydrogen Isotope Research Center

    • 著者名/発表者名
      T. Nozaki, E. Yamakawa, A. Hachikawa, K. Ichinose, M. Hara, Y. Hatano
    • 雑誌名

      University of Toyama (印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Palladium Coating on Group 5 Metals for Vacuum Permeator2009

    • 著者名/発表者名
      波多野雄治
    • 学会等名
      Ninth International Symposium on Fusion Nuclear Technology
    • 発表場所
      大連,中国
    • 年月日
      2009-10-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Application of Palladium Coating on Group 5 Metals for Vacuum Permeator-Problems and Possible Solutions-2009

    • 著者名/発表者名
      野崎天生
    • 学会等名
      Fourth International Workshop on Tritium-Material Interactions
    • 発表場所
      富山,日本
    • 年月日
      2009-09-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Pd/HfN/Taの水素吸収挙動2009

    • 著者名/発表者名
      野崎天生
    • 学会等名
      日本金属学会2009年春期大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 4族金属炭化物・窒化物の水素吸収放出特性と水素透過膜への応用2009

    • 著者名/発表者名
      波多野雄治
    • 学会等名
      MH利用研究会平成20年度第4回研究会
    • 発表場所
      堺市
    • 年月日
      2009-02-16
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 4族金属炭化物・窒化物の水素吸収放出特性と水素透過膜への応用2009

    • 著者名/発表者名
      波多野雄治
    • 学会等名
      MH利用開発研究会 平成20年度 第4回研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学(堺市)
    • 年月日
      2009-02-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Pd/HfN/Taの水素吸収放出挙動2009

    • 著者名/発表者名
      野崎天生、波多野雄治、山川絵梨子、八川明日華、市瀬和義
    • 学会等名
      日本金属学会2009年春期大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 4族金属炭化物の水素吸収特性2008

    • 著者名/発表者名
      野崎天生
    • 学会等名
      日本金属学会北陸信越支部 日本鉄鋼協会 北陸信越支部 平成20年度 連合講演会
    • 発表場所
      信州大学(長野市)
    • 年月日
      2008-12-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Pd/HfN/Taの高温耐久性に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      山川絵梨子
    • 学会等名
      日本金属学会北陸信越支部 日本鉄鋼協会 北陸信越支部 平成20年度 連合講演会
    • 発表場所
      信州大学(長野市)
    • 年月日
      2008-12-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Stability of Pd Layer on Group 5 Metals2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Hatano
    • 学会等名
      10th International Conference on Inorganic Membranes
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2008-08-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Thermodynamics of Hydrogen Interaction with TiC2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nozaki
    • 学会等名
      International Symposium on Metal-Hydrogen Systems
    • 発表場所
      レイキャビック, アイスランド
    • 年月日
      2008-06-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Stability of Pd Layer on Group 5 Metals2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Hatano, T. Nozaki, T. Inoue, K. Ishiyama
    • 学会等名
      10th International Conference on Inorganic Membranes
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermodynamics of Hydrogen Interaction with TiC2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nozaki, Y. Hatano
    • 学会等名
      International Symposium on Metal-Hydrogen Systems
    • 発表場所
      Reykjavik, Iceland
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 4族金属炭化物・窒化物の水素吸収放出挙動2007

    • 著者名/発表者名
      野崎 天生, 波多野 雄治
    • 学会等名
      日本金属学会2007年秋期大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2007-09-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www3.u-toyama.ac.jp/hrcmaster/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考] 山川絵梨子による日本金属学会北陸信越支部 日本鉄鋼協会北陸信越支部 平成20年度 連合講演会での発表は、優秀発表として表彰を受けた。

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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