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耐水素脆化特性と強度特性に優れた表面皮膜の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560102
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関九州大学

研究代表者

山辺 純一郎  九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 准教授 (20532336)

連携研究者 松岡 三郎  九州大学, 水素材料先端科学研究センター, 特任教授 (10354250)
ステイコフ アレキサンダー  九州大学, カーボンニュートラルエネルギー国際研究所, 助教 (80613231)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード水素 / 皮膜 / 水素脆化 / 水素透過 / 第一原理計算
研究成果の概要

独自に成分調整をした溶融アルミニウム合金を用いた二種類の表面皮膜(二層皮膜(アルミナ層/Fe-Al層)と三層皮膜(アルミナ層/アルミニウム層/Fe-Al層))を準備し,これらの皮膜をSUS304の円柱試験片に付与した.高圧水素ガスを用いて皮膜の水素遮断機能を調査した結果,二層皮膜に対して三層皮膜が優れた水素遮断機能を有していることが明らかにされた.低圧水素ガスを用いた従来の研究では,アルミナ層が優れた水素遮断機能を有していることが知られているが,高圧水素ガス中では,アルミナ層ではなく,アルミニウムとFe-Al合金の界面の水素トラップにより水素侵入が抑制されていることが明らかにされた.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Development of High-Performance Hydrogen Barrier Coating for Steels2014

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Yamabe, Saburo Matsuoka, Yukitaka Murakami
    • 雑誌名

      SteelyHydrogen 2014 Conference Proceedings

      巻: なし ページ: 462-475

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of hydrogen gas impurities on the hydrogen dissociation on iron surface2014

    • 著者名/発表者名
      Aleksandar Staykov, Junichiro Yamabe and Brian P. Somerday
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Chemistry

      巻: 114 号: 10 ページ: 626-635

    • DOI

      10.1002/qua.24633

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface coating with a high resistance to hydrogen entry under high-pressure hydrogen-gas environment2013

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Yamabe, Saburo Matsuoka, Yukitaka Murakami
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 38 号: 24 ページ: 10141-10154

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2013.05.152

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of High-Performance Hydrogen Barrier Coating for Steels2014

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Yamabe
    • 学会等名
      SteelyHydrogen 2014
    • 発表場所
      Ghent, Belgium
    • 年月日
      2014-05-05 – 2014-05-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen and oxygen coadsorption on iron surface: Insights from theory2013

    • 著者名/発表者名
      Aleksandar Staykov, Junichiro Yamabe and Brian P. Somerday
    • 学会等名
      246th ACS National Meeting and Exposition
    • 発表場所
      Indiana Convention Center, Indianapolis, Indiana
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical study of the co-adsorption of hydrogen and unsaturated molecules on iron surface2013

    • 著者名/発表者名
      Aleksandar Staykov, Junichiro Yamabe, Brian Somerday
    • 学会等名
      International Hydrogen Energy Development Forum 2013, Joint HYDROGENIUS and I2CNER International Workshop on Hydrogen-Materials Interactions
    • 発表場所
      Inamori Hall, Kyushu University
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] Energy outlook

    • URL

      http://i2cner.kyushu-u.ac.jp/upload_file/prpub/ENERGYOUTLOOK_vol8_ja_32.pdf

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 水素機器用の基材及びその製造方法2014

    • 発明者名
      村上敬宜,松岡三郎,山辺純一郎,中村薫,小島豊
    • 権利者名
      村上敬宜,松岡三郎,山辺純一郎,中村薫,小島豊
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-12-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 水素機器用の基材2012

    • 発明者名
      村上敬宜,松岡三郎,山辺純一郎,中村崇志,小嶋豊
    • 権利者名
      村上敬宜,松岡三郎,山辺純一郎,中村崇志,小嶋豊
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012-07-18
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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