高圧水素環境下各種金属材料の超長寿命疲労特性に及ぼす応力比の影響に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360056
• 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: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 上野 明 立命館大学, 理工学部, 教授 (30160188)
• 研究分担者: 緒形 俊夫 (独)物質材料研究機構, 材料信頼性センター, センター長 (20354243) ; 飯野 豊 豊田工業大学, 工学部, 教授 (20005367)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 水素ぜい性 / 高圧水素ガス / 疲労強度 / 疲労き裂進展特性

研究概要

固体高分子型燃料電池を搭載した燃料電池自動車の普及のためには,最高70MPaの高圧水素ガスに曝される各種金属材料の安全性を保証する必要がある.簡便かつ安全に高圧水素環境下での材料強度を測定できる「内圧式高圧水素ガス法」を用いて引張試験と最高109サイクルまでの疲労試験を行い,得られた結果は,高圧水素ガス容器中で行う従来法と同じ傾向であることを確認することで,「内圧式高圧水素ガス法」の有効性を実証した.

研究成果

• [雑誌論文] Influence of high pressure hydrogen environment on tensile properties of stainless steels at low temperatures (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshio Ogata
  • 雑誌名: Advances in Cryogenic Engineering Materials 巻: Vol.58(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 構造材料の極限環境での特性評価及び国際標準化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 緒形俊夫
  • 雑誌名: ふぇらむ 巻: Vol.15 ページ: 436-440
  • 査読あり
• [雑誌論文] 社会を支える金属材料の機械的特性試験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 緒形俊夫
  • 雑誌名: 標準化と品質管理 巻: Vol.63 ページ: 5-7
• [雑誌論文] Hydrogen embrittlement evaluation in fatigue properties of stainless steel SUS304L at cryogenic temperatures (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshio Ogata
  • 雑誌名: Advances in Cryogenic Engineering Materials 巻: Vol.56 ページ: 25-32
  • 査読あり
• [学会発表] 内圧式高圧水素法を用いた金属材料の疲労特性に及ほす高圧水素カスの影響評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上野明
  • 学会等名: 日本材料学会第103回フラクトグラフィ部門委員会
  • 発表場所: 大阪科学技術センター(大阪府)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Effect of high-pressure H2 gas on fatigue properties by means of internal high-pressure H2 gas technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira UENO
  • 学会等名: 5th International Symposium on Nanostructures
  • 発表場所: Wenden, Germany
  • 年月日: 2012-03-05
• [学会発表] 燃料電池システム用金属材料の疲労強度に及ぼす高圧水素ガスの影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上野明
  • 学会等名: FC EXPO 2012
  • 発表場所: 東京ビッグサイト(東京都)
  • 年月日: 2012-03-01
• [学会発表] Effect of high-pressure H2 gas on fatigue properties by means of internal high-pressure H2 gas technique (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira UENO
  • 学会等名: 北航-立命館大学第3回新材料検討会
  • 発表場所: 北京航空航天大學(中国)
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] 内圧式高圧水素法を用いたアルミニウム合金の疲労破壊じん性値に及ぼす高圧水素ガスの影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上野明, 川島亮太, 西岡瑛
  • 学会等名: 日本材料学会第15回破壊力学シンポジウム
  • 発表場所: 石垣市民会館(沖縄県)
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] 内圧式高圧水素法を用いた金属の強度特性に及ほす高圧水素ガスの影響評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上野明, 西岡瑛
  • 学会等名: 日本材料学会第60期総会・学術講演会
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター(大阪府)
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 内圧式高圧水素法を用いた金属の疲労特性に及ほす高圧水素ガスの影響評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上野明, 川島亮太
  • 学会等名: 日本材料学会第60期総会・学術講演会
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター(大阪府)
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] Materials safety for high-pressure hydrogen storage for fuel cell vehicles (2010)
  • 著者名/発表者名: 緒形俊夫, 横川清志
  • 学会等名: 韓国機械学会
  • 発表場所: 済州島(韓国)
  • 年月日: 20101100
• [図書] 材料強度学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 境田彰芳, 上野明他3名
  • 総ページ数: 76-106
  • 出版者: コロナ社
• [備考]
  • URL: http://www.ritsumei.ac.jp/～kiku-sho/uenolab_index.html