| 研究課題/領域番号 |
06402051
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
浅見 勝彦 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20005929)
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| 研究分担者 |
秋山 英二 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (70231834)
菊地 迪夫 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30204837)
川嶋 朝日 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (50005964)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1996
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| キーワード | 非平衡合金 / 銅タンタル合金 / 銅ジルコニウム合金 / 大気酸化 / 担持触媒 / 一酸化窒素分解触媒 / コバルトジルコニウム合金 / 酸化ジルコニウム |
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| 研究概要 |
非平衡Cu-Zr合金、Cu-Ta合金およびNi-Zr合金の酸化挙動およびCo-Zr合金のNOの直接分解反応に対する触媒特性を詳細に調べた。
Cu-Zr合金表面の非常に薄い保護性初期酸化ZrO_2膜は湿潤大気中の水分と反応し保護性を失い、合金の酸化が進行し、金属銅とZrO_2層とが交互に数層にわたるサンドイッチ状構造を生じる。生じたZrO_2には正方晶と単斜晶があり、前者は水分との反応で後者へと変態した。
Cu-Ta合金は高温湿潤大気中長時間暴露により、明青色、濃赤色等の組成に依存した色を呈した。変色した合金最表面はCuのみの層で、その下に含Ta酸化層等があり、変色は初期酸化皮膜の保護性と強く関わっていた。
約20μm厚の非晶質Ni-33Zr合金を高温大気中で酸化するとZrが優先酸化し、Niの酸化開始前に合金中のZrは完全に酸化された。非晶質Ni-65Zr合金の酸化は、表面皮膜の割れにともなう二つの酸化段階を示した。生成したZrO_2は、高Ni合金では正方晶が、高Zr合金では単斜晶が主であった。
非晶質Co-Zr系合金は酸化後、NOの分解反応に対して触媒活性を示した。フッ化水素酸処理により試料表面に高濃度の白金族元素が濃縮し、微細な金属粒子が酸化物上に分散担持され、活性なNO分解触媒特性を示した。本合金触媒によるNOの分解反応では、二元Co-Zr合金はNOの分解反応に対して触媒活性を示さず、少量の白金族元素の添加が必要であった。白金族元素の中ではPdが著しく高い触媒活性を示した。また、合金触媒は少量のPd添加でPd黒と同等の触媒活性を示し。非晶質Co-Zr-Pd合金を前駆体とした触媒はCo_3O_4、ZrO_2および金属Pdの協同効果によって高い触媒活性を示すことを明らかにした。
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