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Nb-TiNi系水素透過合金の複相化による耐水素脆化メカニズムの解明と高信頼化

研究課題

研究課題/領域番号 26420719
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 構造・機能材料
研究機関金沢大学

研究代表者

石川 和宏  金沢大学, 機械工学系, 教授 (10312448)

研究分担者 山田 良穂  金沢大学, 機械工学系, 教授 (20126626)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード水素透過 / 組織制御 / 水素吸蔵 / 耐水素脆化性 / 拡散 / 構造変化 / 結晶方位 / 微細組織
研究成果の概要

タングステンを添加したNb35W5Ti30Ni30合金は、タングステン無添加合金と同等の微細組織、構造、水素固溶係数を有し、良好な水素透過性を示した。一方、水素吸蔵量は20%程度減少し、耐水素脆化性の向上が期待できる。層状組織を有するNb-TiNiおよびNb-TiCo合金の水素透過度、水素吸蔵特性を調べた結果、Nb-TiNi合金は水素固溶係数が、Nb-TiCo合金は拡散係数が水素透過に強く影響を与えることが分かった。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Hydrogen permeation in anisotropic Nb-TiNi two-phase alloys formed by forging and rolling2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ishikawa, S. Tokui, K. Aoki
    • 雑誌名

      Int. J. Hydrogen Energy

      巻: in press 号: 16 ページ: 11411-11421

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2017.03.127

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] エネルギー材料としての水素化物の研究開発2017

    • 著者名/発表者名
      折茂慎一、中村優美子、石川和宏、西村睦、亀川厚則
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 56 ページ: 130-134

    • NAID

      130005396213

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrogen permeability degradation of Pd-coated Nb-TiNi alloy caused by its interfacial diffusion2016

    • 著者名/発表者名
      N. Ohtsu, K. Ishikawa and Y. Kobori
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci.

      巻: 360 ページ: 566-571

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2015.10.206

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of surface oxides and its effects on the hydrogen permeability of Nb40Ti30Ni30 alloy2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ishikawa, h. Habaguchi, N. Obata, Y. Kobori and K. Aoki
    • 雑誌名

      Int. J. Hydrogen Energy

      巻: 41 号: 10 ページ: 5269-5275

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2016.01.109

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relationship between hydrogen permeation and microstructure in Nb-TiCo two-phase alloys2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Saeki, Y. Yamada and K. Ishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relationship between hydrogen permeation and microstructure in Nb-TiNi two-phase alloys2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Saeki, Y. Yamada and K. Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 39 号: 23 ページ: 12204-12230

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2014.05.192

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Nb-TiNi複相水素透過合金の作製と組織制御2017

    • 著者名/発表者名
      石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演体大会
    • 発表場所
      東京都市大学、八王子市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nb-ZrM (M = Ni, Co)共晶合金の圧延・熱処理による微細組織と水素透過度への影響2016

    • 著者名/発表者名
      佐伯賢英、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演体大会
    • 発表場所
      大阪大学、豊中市
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nb-TiNi水素透過合金の低温域での劣化と表面酸化処理の効果2016

    • 著者名/発表者名
      村井陸佑、大津 直史、小堀 良浩、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演体大会
    • 発表場所
      大阪大学、豊中市
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nb-Ti(Ni,Co)4元共晶合金の水素吸蔵特性と水素透過特性2016

    • 著者名/発表者名
      岡田隆介、坂本恭介、佐伯 賢英、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演体大会
    • 発表場所
      大阪大学、豊中市
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] One second interval measurements of structural changes in Nb-TiNi hydrogen permeation alloys using synchrotron radiation light source2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ishikawa, Y. Horimoto, Y. Saeki, Y. Yamada, T. Watanuki, A. Machida
    • 学会等名
      Metal-Hydrogen Systems (MH2016)
    • 発表場所
      Interlaken, Switzerland
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural changes in Nb-TiCo hydrogen permeation alloys under hydrogen atmosphere2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Saeki, Y. Yamada, K. Ishikawa
    • 学会等名
      Metal-Hydrogen Systems (MH2016)
    • 発表場所
      Interlaken, Switzerland
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of microstructural change by rolling and annealing on hydrogen permeability of Nb-TiNi and Nb-TiCo eutectic alloys2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Saeki, Y. Yamada, K. Ishikawa
    • 学会等名
      International Conference on Processing and Manufacturing of advanced materials, Thermec 2016
    • 発表場所
      Graz, Austria
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] V-TiNi合金の熱処理による微細組織変化と水素透過性2016

    • 著者名/発表者名
      森弘樹、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Nb-TiNi水素透過合金へのW添加の効果2016

    • 著者名/発表者名
      米原一帆、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧延-熱処理したNb-TiNi水素透過合金のbcc相とB2相の方位関係2016

    • 著者名/発表者名
      佐伯 賢英、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ処理を用いたPd薄膜/Nb系金属水素分離デバイス界面の熱安定性向上2016

    • 著者名/発表者名
      小塚太郎、山根 美佐雄、大津 直史、石川 和宏、小堀 良浩
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 複相型水素透過合金の組織制御2016

    • 著者名/発表者名
      石川和宏
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会・日本金属学会中国四国支部 本多光太郎記念講演
    • 発表場所
      広島オフィスセンター
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Pdを被覆したNb-TiM(M=Ni,Co)水素透過合金の劣化2016

    • 著者名/発表者名
      村井陸佑、大津 直史、小堀 良浩、山田良穂、石川和宏
    • 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連合講演会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] V-TiNi合金の水素化特性2016

    • 著者名/発表者名
      天野哲生、山田良穂、石川和宏
    • 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連合講演会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Wを添加したNb系複相水素透過合金の水素透過特性2016

    • 著者名/発表者名
      米原 一帆、山田良穂、石川和宏
    • 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連合講演会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nb-Ti(Ni,Co)4元合金における水素の固溶と拡散2016

    • 著者名/発表者名
      岡田隆介、佐伯賢英、坂本恭介、山田良穂、石川和宏
    • 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連合講演会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 熱処理したNb-Ti(Ni, Co)共晶合金の水素雰囲気下での構造変化2015

    • 著者名/発表者名
      坂本恭介、山田良穂、石川和宏
    • 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連合講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] V-TiNi合金における水素透過特性及び冷間圧延による組織変化2015

    • 著者名/発表者名
      森弘樹、山田良穂、石川和宏
    • 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連合講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧延-熱処理したNb-TiNi合金の微細組織と水素透過度2015

    • 著者名/発表者名
      佐伯 賢英、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会 水素化物に関わる次世代学術・応用展開研究会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Pd-Ag-Cu三元系合金の組織と水素透過特性2015

    • 著者名/発表者名
      天野哲生、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会 水素化物に関わる次世代学術・応用展開研究会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Nb-Ti(Ni,Co)共晶合金の水素雰囲気下での格子膨張と水素吸蔵特性2015

    • 著者名/発表者名
      坂本恭介、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会 水素化物に関わる次世代学術・応用展開研究会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] V-TiNi合金における冷間圧延と水素透過特性2015

    • 著者名/発表者名
      森弘樹、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会 水素化物に関わる次世代学術・応用展開研究会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] W添加したNb-TiNi合金の水素吸蔵特性及び水素透過特性2015

    • 著者名/発表者名
      米原一帆、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会 水素化物に関わる次世代学術・応用展開研究会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Nb-TiNi系水素透過合金におけるTiNi相の役割2015

    • 著者名/発表者名
      石川和宏
    • 学会等名
      SMAシンポジウム
    • 発表場所
      金沢歌劇座
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高輝度X線を用いたNb-TiCo合金の水素化過程の観察2015

    • 著者名/発表者名
      佐伯 賢英、堀本優也、山田良穂、綿貫徹、町田晃彦、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Nb-Ti(Ni,Co)共晶合金の水素雰囲気下での構造変化2015

    • 著者名/発表者名
      坂本恭介、佐伯 賢英、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Wを添加したNb-TiNi合金の水素吸蔵特性および水素透過特性2015

    • 著者名/発表者名
      米原 一帆、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面分析によるPd被覆Nb-TiNi合金の水素透過性能劣化機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      大津直史、石川和宏、小堀良浩
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高輝度X線を用いたNb-TiNi合金の水素化過程の観察2015

    • 著者名/発表者名
      石川和宏、堀本優也、佐伯賢英、山田良穂、綿貫徹、町田晃彦
    • 学会等名
      日本金属学会春期(153回)大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] V-TiNi合金における微細組織と水素透過度の関係2015

    • 著者名/発表者名
      森弘樹、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会春期(153回)大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Nb系複相水素透過共晶合金の圧延-熱処理による微細組織と水素透過特性への影響2015

    • 著者名/発表者名
      佐伯 賢英、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会春期(153回)大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] XPSを利用した水素透過Pd被覆NbTiNi合金の劣化機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      大津 直史、石川和宏、小畠奈々子、小堀良浩
    • 学会等名
      X線分析討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Co添加したB2-TiNi相の高温高圧水素下での構造変化2014

    • 著者名/発表者名
      佐伯 賢英、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会秋期(152回)大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] V-TiNi合金における水素透過特性2014

    • 著者名/発表者名
      森弘樹、山田良穂、石川和宏
    • 学会等名
      日本金属学会秋期(152回)大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Surface Oxidation on Hydrogen Permeability of Nb-TiNi Two-phase Alloy2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ishikawa, H. Habaguchi, N. Obata, Y. Kobori and K. Aoki
    • 学会等名
      Metal-Hydrogen Systems (MH2014)
    • 発表場所
      Manchester, UK
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationship between Microstructure and Hydrogen Permeability in Nb-TiNi Alloys2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Saeki, Y. Yamada and K. Ishikawa
    • 学会等名
      Metal-Hydrogen Systems (MH2014)
    • 発表場所
      Manchester, UK
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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