| 研究課題/領域番号 |
11305048
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
花田 修治 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10005960)
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| 研究分担者 |
吉見 享祐 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80230803)
正橋 直哉 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20312639)
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| キーワード | 水素吸蔵合金 / TiMn_2 / Laves相 / 繰り返しサイクル / 水素化物 / 格子像 |
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| 研究概要 |
代表的な水素吸蔵合金であるTiMn_2 Laves相金属間化合物の水素吸収-放出特性(PCT曲線)、およびサイクル特性を測定し、合金組成、および熱処理の効果について調査した。Ti-(56-67)at.%Mnの組成をもつTiMn_2/TiMn二相合金を溶製した。また、均質化熱処理を施した合金も準備した。室温で、0.01-3.2MPaの水素圧範囲でのPCT曲線は溶製材、均質化熱処理材のいずれの場合もTi-59at.%Mnの組成で最大水素吸蔵量を示し、サイクル特性も優れるが、化学量論組成(Ti-67at.%Mn)の合金は水素吸蔵能を示さなく、水素吸蔵量、およびサイクル特性は大きな組成依存性を示すことがわかる。さらに、Ti-59at.%Mnの合金では、溶製材と比較して均質化熱処理材の方が初期活性化しにくくなるが、水素吸蔵量は向上し、プラトーも平坦化する。また、室温で、0.01-3.2MPaの水素圧範囲でのサイクル試験では、30サイクル後、溶製材ではほとんど水素を吸収放出しなくなるが、均質化熱処理材では水素吸蔵量の劣化率も80%程度であり、プラトーの平坦性も維持される。溶製材、熱処理材のそれぞれの組織はいずれもTiMn_2/TiMnの二相であり、体積分率も大きな差はないが、均質化熱処理によりTiMn_2相の組成均一性、および規則性が向上したため特性が改善されたと考えられる。以上の結果より、合金に適切な前処理を施せば水素吸蔵特性、およびサイクル特性は向上し、水素吸蔵合金の長サイクル寿命化が可能であると考えられる。
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