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2010 年度 実績報告書

拡散性水素の挙動に着目した水素脆化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22560689
研究機関茨城大学

研究代表者

伊藤 吾朗  茨城大学, 工学部, 教授 (80158758)

研究分担者 伊藤 伸英  茨城大学, 工学部, 准教授 (70203156)
キーワード水素 / 拡散 / トリチウム / オートラジオグラフィ / アルミニウム / 金属間化合物 / 晶出第二相 / 母相
研究概要

二酸化炭素を排出しないクリーンエネルギーとしての水素を有効に利用するためには、それを効率的かつ安全に貯蔵・輸送するための液化水素容器または高圧水素容器が不可欠である。本研究では、水素の普及を飛躍的に拡大すべく、水素の貯蔵・輸送時の安全性に深く係る金属の水素脆化の機構を解明するために、微視的に水素が金属のどのような場所に存在するのかを水素の放射性同位体であるトリチウムを利用したトリチウムオートラジオグラフィにより明らかにしようとしている。今年度は、アルミニウム基材料(99.99%純アルミニウム、6061合金、7075合金)について、トリチウムをチャージしながらき裂先端に引張応力を負荷し、水素脆化き裂が進展した段階で、試料を液体窒素で冷却し、水素の拡散を停止させる。そしてその状態でトリチウムオートラジオグラフィを行い、き裂近傍の水素の分布を調べようとした。また比較のため引張応力を負荷しない場合の水素の挙動についても同様に調べた。
まず無応力の場合については、6061および7075合金では粗大な金属間化合物相(晶出第二相)から水素が侵入し、これが侵入環境(水素ガスか水か)によらないこと、第二相が存在しない純アルミニウムでは水素の侵入が見られないことを明らかにした。進展き裂近傍の水素分布を観察しようと試みたが、トリチウムから放射されるβ線以外の何らかの化学的反応により、観察面に被覆した写真乳剤が感光してしまい、データが得られなかった。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Visualization of Diffusive hydrogen2010

    • 著者名/発表者名
      Takahito Watakabe, Goroh Itoh, Yuji Hatano
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 654-656 ページ: 2903-2906

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of Diffusive Hydrogen in Aluminum2010

    • 著者名/発表者名
      Takahito Watakabe, Goroh Itoh, Yuji Hatano
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Conference on Aluminium Alloys

      ページ: 2299-2302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of Hydrogen in Auminum2010

    • 著者名/発表者名
      Goroh Itoh
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Conference on Aluminium Alloys

      ページ: 1347-1352

    • 査読あり
  • [学会発表] Behavior of Hydrogen in Auminum2010

    • 著者名/発表者名
      Goroh Itoh
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Aluminium Alloys
    • 発表場所
      ホテルパシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2010-09-08
  • [学会発表] Visualization of Diffusive hydrogen in Auminum2010

    • 著者名/発表者名
      Takahito Watakabe, Goroh Itoh, Yuji Hatano
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Aluminium Alloys
    • 発表場所
      ホテルパシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2010-09-07
  • [学会発表] Visualization of Diffusive hydrogen2010

    • 著者名/発表者名
      Takahito Watakabe, Goroh Itoh, Yuji Hatano
    • 学会等名
      The 7th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Cairns Convention Centre, オーストラリア, ケアンズ市
    • 年月日
      2010-08-03

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公開日: 2012-07-19  

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