| 研究概要 |
水素貯蔵合金の材料学的研究として, 水素貯蔵合金の水素との反応性の良否, 繰り返し使用による体積変化のために生じる体積変化の大小, 微粉化の状況を究明した.
実験装置は高圧ジーベルト装置を組み込んだ体積変化の測定装置を試作して行なった.
水素貯蔵合金として, LaNi_5を用い, 水素を吸蔵する際の見掛けの体積変化および水素吸・脱蔵の繰りかえしによる体積変化の特性を明らかにした. LaNi_5粒は水素吸蔵の圧力を34.1kg/cm^2で平衡に達し, 見掛けの体積変化は1回目の水素吸蔵で, 見掛け体積を67%も増加させる. 2回目以降では, 見掛け体積増加が落ちつくのは80回以上である.
水素吸蔵・放出の繰り返しによる, LaNi_5粉体の見掛け体積変化は, 20〜25サイクルで粉体の見掛け体積は最も小さくなり, 20〜80サイクルでは逆にそれが大きくなり, 80サイクル以上でほぼ一定となった.
LaNi_5が水素を吸蔵し, LaNi_5H_6を生成する際の, 見掛けの体積の変化率の平均値は, 0.09±0.0009であることが分った.
また, (α+β)2相共存領域においては, 水素圧力PH_2と見掛けの体積変化は比例するが, 2相または, β相領域では比例しない. 水素吸蔵・放出サイクル50回目以下では, α相領域での水素吸蔵による見掛け体積膨張が大きく現れるが, これは, LaNi_5の粒の表面相でβ相が生成されるためであると考えられる. (α+β)2相共存領域において, 40°CのLaNi_5Hx6_-X=1に相当する水素に吸蔵する際に, LaNi_5粉体の見掛け体積増加は1.49%であった. 水素貯蔵合金の水素吸蔵速度は, 同一容器にて試験した結果, 同一条件では, LaNi_5合金が最も速く, TiFeはその次で, Mg_2Ni合金の水素化は殆ど不可能な結果を得た.
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