JP3322460B2 - 水素吸蔵合金 - Google Patents
水素吸蔵合金Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素を可逆的に吸収、
放出することが可能な水素吸蔵合金に関するものであ
る。
放出することが可能な水素吸蔵合金に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】水素吸蔵合金と水素との平衡反応は、水
素圧力−組成(水素吸収量)等温曲線で評価される。水素
圧力−組成等温線(Ｐ−Ｃ−Ｔ特性曲線)は、図６に示す
如く、勾配の急な水素固溶領域(α相)及び金属水素化合
物領域(β相)を有すると共に、両者の間に挟まれた平坦
なプラトー領域を有している。ところで、水素吸蔵合金
は、水素貯蔵材料としての利用の他、二次電池用電極材
料、冷凍システム用機能材料等への応用が積極的に進め
られている。この様な用途の合金材料に要求される性質
として、安価で資源的に豊富であること、活性化が
容易で水素吸収量が大きいこと、室温付近(１５〜２
５℃前後)で適当な水素吸収・放出平衡圧力を有し、吸
収・放出サイクルのヒステリシスが小さいこと、水素
吸収・放出反応が可逆的であり、その速度が大きいこ
と、プラトー領域の幅が広く且つ平坦であること(水
素吸収量の変化に対する平衡水素圧力の変化率が極めて
小さいこと)等が挙げられる。
素圧力−組成(水素吸収量)等温曲線で評価される。水素
圧力−組成等温線(Ｐ−Ｃ−Ｔ特性曲線)は、図６に示す
如く、勾配の急な水素固溶領域(α相)及び金属水素化合
物領域(β相)を有すると共に、両者の間に挟まれた平坦
なプラトー領域を有している。ところで、水素吸蔵合金
は、水素貯蔵材料としての利用の他、二次電池用電極材
料、冷凍システム用機能材料等への応用が積極的に進め
られている。この様な用途の合金材料に要求される性質
として、安価で資源的に豊富であること、活性化が
容易で水素吸収量が大きいこと、室温付近(１５〜２
５℃前後)で適当な水素吸収・放出平衡圧力を有し、吸
収・放出サイクルのヒステリシスが小さいこと、水素
吸収・放出反応が可逆的であり、その速度が大きいこ
と、プラトー領域の幅が広く且つ平坦であること(水
素吸収量の変化に対する平衡水素圧力の変化率が極めて
小さいこと)等が挙げられる。
【０００３】この中でも前記に挙げたプラトー領域の
特性は、熱駆動型冷凍システムへの利用に際して極めて
重要となる。即ち、冷凍システムにおいては、高温(熱
源温度)側の合金と低温(冷熱温度)側の合金の間で水素
の移動が行なわれるが、プラトー領域に大きな傾斜があ
ると、水素吸収或いは放出過程の初めと終わりで圧力が
大きく変化するため、水素移動には大きな差圧が必要と
なる。熱源温度と冷熱温度を低くするためには、前記の
差圧を出来るだけ小さくする必要がある。従って、特に
冷凍システムに用いる水素吸蔵合金には、プラトー領域
に高い平坦性が要求される。
特性は、熱駆動型冷凍システムへの利用に際して極めて
重要となる。即ち、冷凍システムにおいては、高温(熱
源温度)側の合金と低温(冷熱温度)側の合金の間で水素
の移動が行なわれるが、プラトー領域に大きな傾斜があ
ると、水素吸収或いは放出過程の初めと終わりで圧力が
大きく変化するため、水素移動には大きな差圧が必要と
なる。熱源温度と冷熱温度を低くするためには、前記の
差圧を出来るだけ小さくする必要がある。従って、特に
冷凍システムに用いる水素吸蔵合金には、プラトー領域
に高い平坦性が要求される。
【０００４】そこで、従来よりＴｉ−Ｍｎ系の置換合金
が開発されており(特公昭56-5292号、特公昭58-3025
号)、これによって上記〜の性質についての改善が
図られている。
が開発されており(特公昭56-5292号、特公昭58-3025
号)、これによって上記〜の性質についての改善が
図られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のＴｉ
−Ｍｎ系置換合金は、専ら水素貯蔵材料としての機能を
追求したものであって、上記の性質、即ちプラトー領
域の平坦性については、充分な改善が為されていない。
特に、プラトー領域の幅と平坦性の両方について良好な
特性をもつ合金は、これまでに得られていない。又、水
素吸蔵合金を冷凍システム等に応用する場合、実用上の
要請から、その平衡水素圧力を室温付近で約１〜１０ａ
ｔｍの範囲に設定する必要がある。
−Ｍｎ系置換合金は、専ら水素貯蔵材料としての機能を
追求したものであって、上記の性質、即ちプラトー領
域の平坦性については、充分な改善が為されていない。
特に、プラトー領域の幅と平坦性の両方について良好な
特性をもつ合金は、これまでに得られていない。又、水
素吸蔵合金を冷凍システム等に応用する場合、実用上の
要請から、その平衡水素圧力を室温付近で約１〜１０ａ
ｔｍの範囲に設定する必要がある。
【０００６】本発明の目的は、水素吸蔵合金のプラトー
領域の特性、特にプラトー領域の幅と平坦性の両方につ
いての特性を改善し、且つ平衡水素圧力を実用的な範囲
に設定することである。
領域の特性、特にプラトー領域の幅と平坦性の両方につ
いての特性を改善し、且つ平衡水素圧力を実用的な範囲
に設定することである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明に係る水素吸蔵合金
は、一般式：Ｔｉ1-xＺｒxＭｎ2-yＶyで表わされ、置換
量ｘ及びｙは夫々、０＜ｘ＜０.０５、０.３≦ｙ≦０.
６である。
は、一般式：Ｔｉ1-xＺｒxＭｎ2-yＶyで表わされ、置換
量ｘ及びｙは夫々、０＜ｘ＜０.０５、０.３≦ｙ≦０.
６である。
【０００８】
【作用】ＴｉをＺｒで置換することにより、平衡水素圧
力を低下させ、且つプラトー領域の幅を広くすることが
出来る。しかし、置換量ｘが０.０５を越えると、プラ
トー領域の傾斜が大きくなって、平坦性が損われる。そ
こで、Ｚｒの置換量ｘは０＜ｘ＜０.０５の範囲に設定
される。ＭｎをＶで置換することによって、平衡水素圧
力を低下させることが出来る。しかし、置換量ｙが０.
３よりも少ないと、水素圧力が１０ａｔｍを上回る。
又、置換量ｙが０.６を越えると、プラトー領域の幅が
非常に狭くなり、然もその平坦性が悪化する。そこで、
Ｖの置換量ｙは０.３≦ｙ≦０.６の範囲に設定される。
力を低下させ、且つプラトー領域の幅を広くすることが
出来る。しかし、置換量ｘが０.０５を越えると、プラ
トー領域の傾斜が大きくなって、平坦性が損われる。そ
こで、Ｚｒの置換量ｘは０＜ｘ＜０.０５の範囲に設定
される。ＭｎをＶで置換することによって、平衡水素圧
力を低下させることが出来る。しかし、置換量ｙが０.
３よりも少ないと、水素圧力が１０ａｔｍを上回る。
又、置換量ｙが０.６を越えると、プラトー領域の幅が
非常に狭くなり、然もその平坦性が悪化する。そこで、
Ｖの置換量ｙは０.３≦ｙ≦０.６の範囲に設定される。
【０００９】
【発明の効果】本発明に係る水素吸蔵合金によれば、プ
ラトー領域の幅と平坦性の両方についての特性が改善さ
れ、且つ平衡水素圧力を実用的な範囲内に設定すること
が出来る。
ラトー領域の幅と平坦性の両方についての特性が改善さ
れ、且つ平衡水素圧力を実用的な範囲内に設定すること
が出来る。
【００１０】
【実施例】先ず、本発明者らが提案しているプラトー領
域の平坦性を定量的に評価する方法(日本金属学会誌第
５６巻第８号(1992)第965〜第972頁)について説明す
る。該方法は、水素吸蔵合金のプラトー領域を、平衡水
素圧力の対数を確率変数、水素吸収量を度数とする正規
型累積度数分布関数で表わしたとき、該正規型累積度数
分布関数の標準偏差σが、合金相の金属学的な不均一性
に起因するプラトー領域の傾斜を的確に表わしていると
いう発見に基づくものである。以下、標準偏差σをプラ
トー傾斜と呼ぶ。上記評価方法においては、平衡水素圧
力Ｐの単位圧力Ｐ0(＝０.１ＭＰa)に対する比の対数
値：ｌn(Ｐ／Ｐ0)を確率変数とし、水素吸収量Ｘを度数
とする正規型累積度数分布関数(n.c.d.f.)ψによってプ
ラトー領域を定式化する。即ち、ｌn(Ｐ／Ｐ0)の分布
を、数１の如く、標準偏差σ、平均ｍ＝ｌn(Ｐm／Ｐ0)
の正規型確率密度関数φと考える。
域の平坦性を定量的に評価する方法(日本金属学会誌第
５６巻第８号(1992)第965〜第972頁)について説明す
る。該方法は、水素吸蔵合金のプラトー領域を、平衡水
素圧力の対数を確率変数、水素吸収量を度数とする正規
型累積度数分布関数で表わしたとき、該正規型累積度数
分布関数の標準偏差σが、合金相の金属学的な不均一性
に起因するプラトー領域の傾斜を的確に表わしていると
いう発見に基づくものである。以下、標準偏差σをプラ
トー傾斜と呼ぶ。上記評価方法においては、平衡水素圧
力Ｐの単位圧力Ｐ0(＝０.１ＭＰa)に対する比の対数
値：ｌn(Ｐ／Ｐ0)を確率変数とし、水素吸収量Ｘを度数
とする正規型累積度数分布関数(n.c.d.f.)ψによってプ
ラトー領域を定式化する。即ち、ｌn(Ｐ／Ｐ0)の分布
を、数１の如く、標準偏差σ、平均ｍ＝ｌn(Ｐm／Ｐ0)
の正規型確率密度関数φと考える。
【００１１】
【数１】
【００１２】ここで、
【数２】
【００１３】従って、正規型確率密度関数φを積分した
正規型累積度数分布関数ψは、数３によって表わされ
る。
正規型累積度数分布関数ψは、数３によって表わされ
る。
【００１４】
【数３】
【００１５】そして、正規型累積度数分布関数ψをプラ
トー領域の幅ΔＸ（＝Ｘβ−Ｘα）でスケーリングした
ものを、数４の如くプラトー領域の水素吸収量成分ＸP
とした。
トー領域の幅ΔＸ（＝Ｘβ−Ｘα）でスケーリングした
ものを、数４の如くプラトー領域の水素吸収量成分ＸP
とした。
【００１６】
【数４】
【００１７】上記評価方法は、プラトー領域の平衡水素
圧力に対応する合金中の水素の化学ポテンシャルが、合
金中に存在する粒界、偏析等の組織的、組成的不均質
性、或いは転位、積層欠陥等の結晶学的不均質性によ
り、統計的に分布することを前提としている。従って、
標準偏差σはプラトー傾斜と同時に合金の不均質性を表
わす客観的な指標となり得るのである。
圧力に対応する合金中の水素の化学ポテンシャルが、合
金中に存在する粒界、偏析等の組織的、組成的不均質
性、或いは転位、積層欠陥等の結晶学的不均質性によ
り、統計的に分布することを前提としている。従って、
標準偏差σはプラトー傾斜と同時に合金の不均質性を表
わす客観的な指標となり得るのである。
【００１８】次に、本発明の水素吸蔵合金におけるＺｒ
及びＶの置換量の限定について、その根拠を詳述する。
図１は、Ｔｉ1-xＺｒxＭｎ1.7Ｖ0.3で表わされる水素吸
蔵合金において、Ｚｒの置換量ｘを変化させたときのプ
ラトー領域の幅ΔＸ(プラトー領域の中心圧力における
α相とβ相の水素吸収量の差)を実験及び解析によって
求め、グラフ化したものである。図示の如くＺｒの置換
量ｘが０.０５付近まで増大する過程ではプラトー領域
の幅が著しく増大しているが、０.０５を越えると、そ
の増大率は急激に低下している。
及びＶの置換量の限定について、その根拠を詳述する。
図１は、Ｔｉ1-xＺｒxＭｎ1.7Ｖ0.3で表わされる水素吸
蔵合金において、Ｚｒの置換量ｘを変化させたときのプ
ラトー領域の幅ΔＸ(プラトー領域の中心圧力における
α相とβ相の水素吸収量の差)を実験及び解析によって
求め、グラフ化したものである。図示の如くＺｒの置換
量ｘが０.０５付近まで増大する過程ではプラトー領域
の幅が著しく増大しているが、０.０５を越えると、そ
の増大率は急激に低下している。
【００１９】又図２は、同合金において、Ｚｒの置換量
ｘを変化させたときのプラトー領域の傾斜σを実験結果
から算出し、グラフ化したものである。図示の如く、Ｚ
ｒの置換量ｘが０.０５を越えると、プラトー領域の傾
斜σが急激に増大している。
ｘを変化させたときのプラトー領域の傾斜σを実験結果
から算出し、グラフ化したものである。図示の如く、Ｚ
ｒの置換量ｘが０.０５を越えると、プラトー領域の傾
斜σが急激に増大している。
【００２０】そこで、プラトー領域の幅を広く且つ傾斜
を小さくするために、Ｚｒの置換量ｘは０＜ｘ＜０.０
５の範囲に設定する。尚、Ｚｒは単独では置換し難い
が、後述のＶと同時に行なう場合は容易に置換し、上述
の如くプラトー領域の特性を改善すると共に、平衡水素
圧力を低下させる効果を発揮する。
を小さくするために、Ｚｒの置換量ｘは０＜ｘ＜０.０
５の範囲に設定する。尚、Ｚｒは単独では置換し難い
が、後述のＶと同時に行なう場合は容易に置換し、上述
の如くプラトー領域の特性を改善すると共に、平衡水素
圧力を低下させる効果を発揮する。
【００２１】ところで、Ｔｉ1-xＺｒxＭｎ2-yＶy合金に
おいては、平衡水素圧力Ｐと置換量ｘ及びｙとの間に下
記数５の関係式が成り立つことが知られている。ここ
で、ａ、ｂ、ｃは実験的に決定される定数である。
おいては、平衡水素圧力Ｐと置換量ｘ及びｙとの間に下
記数５の関係式が成り立つことが知られている。ここ
で、ａ、ｂ、ｃは実験的に決定される定数である。
【００２２】
【数５】ｌnＰ＝ａ−ｂｘ−ｃｙ
【００２３】従って、ｌnＰとｙの間にはｘをパラメー
タとして図３に示す如き直線関係が得られる。尚、図３
は２５℃の場合の関係である。上述の如くＺｒの置換量
ｘを０＜ｘ＜０.０５の範囲に設定するとき、ｌnＰとｙ
の直線関係は図３の直線との間のハッチングを施し
た領域内に成立することになる。
タとして図３に示す如き直線関係が得られる。尚、図３
は２５℃の場合の関係である。上述の如くＺｒの置換量
ｘを０＜ｘ＜０.０５の範囲に設定するとき、ｌnＰとｙ
の直線関係は図３の直線との間のハッチングを施し
た領域内に成立することになる。
【００２４】ここで、平衡水素圧力を実用的な範囲１〜
１０ａｔｍに限定するためには、図中の平行四辺形ＡＢ
ＣＤの領域内に置換量ｙを設定する必要があり、この場
合、ｙの範囲は下記数６で表わされる。
１０ａｔｍに限定するためには、図中の平行四辺形ＡＢ
ＣＤの領域内に置換量ｙを設定する必要があり、この場
合、ｙの範囲は下記数６で表わされる。
【数６】０.３≦ｙ≦０.８５
【００２５】一方、図４及び図５は、Ｔｉ0.09Ｚｒ0.01
Ｍｎ2-yＶyで表わされる水素吸蔵合金において、Ｖの置
換量ｙを変化させたときのプラトー領域の幅と傾斜を実
験及び解析によって求め、夫々グラフ化したものであ
る。図示の如くＶの置換量ｙの増大に伴ってプラトー領
域の特性が悪化しており、実用上、限度となる値(プラ
トー幅ΔＸ＞０.５Ｈ／Ｍ、傾斜σ＜０.２)を考慮する
と、ｙの上限値は０.６に設定することが望ましい。そ
こで、Ｖの置換量ｙは０.３≦ｙ≦０.６の範囲に設定す
るのである。
Ｍｎ2-yＶyで表わされる水素吸蔵合金において、Ｖの置
換量ｙを変化させたときのプラトー領域の幅と傾斜を実
験及び解析によって求め、夫々グラフ化したものであ
る。図示の如くＶの置換量ｙの増大に伴ってプラトー領
域の特性が悪化しており、実用上、限度となる値(プラ
トー幅ΔＸ＞０.５Ｈ／Ｍ、傾斜σ＜０.２)を考慮する
と、ｙの上限値は０.６に設定することが望ましい。そ
こで、Ｖの置換量ｙは０.３≦ｙ≦０.６の範囲に設定す
るのである。
【００２６】以下、本発明のＴｉ1-xＺｒxＭｎ2-yＶy合
金(０＜ｘ＜０.０５、０.３≦ｙ≦０.６)と従来合金の
性能比較試験について説明する。
金(０＜ｘ＜０.０５、０.３≦ｙ≦０.６)と従来合金の
性能比較試験について説明する。
【００２７】例１ 本発明の合金 市販のＴｉ、Ｍｎ、Ｖ(何れも純度９９.９％)、Ｚｒ(純
度９８％)を原子比で夫々Ｔｉ0.98Ｚｒ0.02Ｍｎ1.7Ｖ
0.3と、Ｔｉ0.96Ｚｒ0.04Ｍｎ1.7Ｖ0.3になる様に秤量
して２種類の粉末混合体を作製し、これらの粉末混合体
をプレス成形した後、Ａｒガス雰囲気下でアーク溶解
し、更に真空下、１０５０℃にて８時間の熱処理を施し
て、下記表１のＡ及びＢに示す２種類の組成を有するボ
タン状合金鋳塊を得た。 従来の合金 同様にして、所定量のＴｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｚｒの粉末混合
体をプレス成形した後、Ａｒガス雰囲気下でアーク溶解
し、更に真空下、１０５０℃にて８時間の熱処理を施し
て、下記表１のＣ及びＤに示す公知の組成(特公昭56-20
346号、特公昭58-3025号)を有するボタン状合金鋳塊
と、Ｅに示す如くＺｒの置換量が本発明の組成の範囲外
にある組成のボタン状合金鋳塊を得た。
度９８％)を原子比で夫々Ｔｉ0.98Ｚｒ0.02Ｍｎ1.7Ｖ
0.3と、Ｔｉ0.96Ｚｒ0.04Ｍｎ1.7Ｖ0.3になる様に秤量
して２種類の粉末混合体を作製し、これらの粉末混合体
をプレス成形した後、Ａｒガス雰囲気下でアーク溶解
し、更に真空下、１０５０℃にて８時間の熱処理を施し
て、下記表１のＡ及びＢに示す２種類の組成を有するボ
タン状合金鋳塊を得た。 従来の合金 同様にして、所定量のＴｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｚｒの粉末混合
体をプレス成形した後、Ａｒガス雰囲気下でアーク溶解
し、更に真空下、１０５０℃にて８時間の熱処理を施し
て、下記表１のＣ及びＤに示す公知の組成(特公昭56-20
346号、特公昭58-3025号)を有するボタン状合金鋳塊
と、Ｅに示す如くＺｒの置換量が本発明の組成の範囲外
にある組成のボタン状合金鋳塊を得た。
【００２８】この様にして得た５種類の組成のボタン状
合金鋳塊を夫々、粒径１００μm以下に粉砕した後、そ
の内の５.０ｇを採取し、これをステンレス容器に封入
した。更に活性化処理として、８０℃にてロータリポン
プによる真空排気を３０分間行なった後、０℃にて１０
〜２０ａｔｍの水素加圧、脱気を４回繰り返した。その
後、公知のジーベルツ装置を用いて、各試料の圧力−組
成等温特性(Ｐ−Ｃ−Ｔ曲線)を測定した。そして、上述
の評価方法(日本金属学会誌第５６巻第８号(1992)第965
〜第972頁)により、各試料のプラトー領域の幅ΔＸ(＝
Ｘβ−Ｘα)と傾斜σを求めた。
合金鋳塊を夫々、粒径１００μm以下に粉砕した後、そ
の内の５.０ｇを採取し、これをステンレス容器に封入
した。更に活性化処理として、８０℃にてロータリポン
プによる真空排気を３０分間行なった後、０℃にて１０
〜２０ａｔｍの水素加圧、脱気を４回繰り返した。その
後、公知のジーベルツ装置を用いて、各試料の圧力−組
成等温特性(Ｐ−Ｃ−Ｔ曲線)を測定した。そして、上述
の評価方法(日本金属学会誌第５６巻第８号(1992)第965
〜第972頁)により、各試料のプラトー領域の幅ΔＸ(＝
Ｘβ−Ｘα)と傾斜σを求めた。
【００２９】各試料Ａ〜Ｅの０℃におけるプラトー領域
の幅ΔＸと傾斜σを表１に示すと共に、本発明及び従来
例の代表として夫々試料Ｂ及びＤについての０℃におけ
るＰ−Ｃ−Ｔ曲線を図６に示す。
の幅ΔＸと傾斜σを表１に示すと共に、本発明及び従来
例の代表として夫々試料Ｂ及びＤについての０℃におけ
るＰ−Ｃ−Ｔ曲線を図６に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１及び図６から明らかな様に、本発明の
水素吸蔵合金においては、従来の公知の合金(試料Ｃ及
びＤ)に比べて、プラトー領域の幅及び傾斜の両方につ
いての特性が大きく改善されている。又、Ｚｒの置換量
が本発明の範囲外にある試料Ｅと比べた場合、本発明の
水素吸蔵合金はプラトー幅の点では試料Ｅと同等である
が、プラトー傾斜の点では大きな効果が得られている。
水素吸蔵合金においては、従来の公知の合金(試料Ｃ及
びＤ)に比べて、プラトー領域の幅及び傾斜の両方につ
いての特性が大きく改善されている。又、Ｚｒの置換量
が本発明の範囲外にある試料Ｅと比べた場合、本発明の
水素吸蔵合金はプラトー幅の点では試料Ｅと同等である
が、プラトー傾斜の点では大きな効果が得られている。
【００３２】例２ 本発明の合金 所定量のＴｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｚｒを秤量して、上記例１と
同様の方法で合金を作製し、表２のＦ及びＧに示す本発
明に係る組成のボタン状合金鋳塊を得た。 従来の合金 所定量のＴｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｚｒを秤量して、上記例１と
同様の方法で合金を作製し、表２のＨ及びＩに示す如
く、Ｖの置換量が本発明の組成の範囲外にある組成のボ
タン状合金鋳塊を得た。
同様の方法で合金を作製し、表２のＦ及びＧに示す本発
明に係る組成のボタン状合金鋳塊を得た。 従来の合金 所定量のＴｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｚｒを秤量して、上記例１と
同様の方法で合金を作製し、表２のＨ及びＩに示す如
く、Ｖの置換量が本発明の組成の範囲外にある組成のボ
タン状合金鋳塊を得た。
【００３３】この様にして得た４種類の組成のボタン状
合金鋳塊を夫々、上記例１と同様に粉砕してステンレス
容器に封入し、活性化処理を施した。そして、各試料Ｆ
〜Ｉについて、ジーベルツ装置によるＰ−Ｃ−Ｔ曲線の
測定を行ない、更にプラトー領域の幅ΔＸ(＝Ｘβ−Ｘ
α)及び傾斜σを算出した。各試料Ｆ〜Ｉの０℃におけ
るプラトー領域の幅ΔＸ、傾斜σ及び解離平衡水素圧力
を表２に示す。
合金鋳塊を夫々、上記例１と同様に粉砕してステンレス
容器に封入し、活性化処理を施した。そして、各試料Ｆ
〜Ｉについて、ジーベルツ装置によるＰ−Ｃ−Ｔ曲線の
測定を行ない、更にプラトー領域の幅ΔＸ(＝Ｘβ−Ｘ
α)及び傾斜σを算出した。各試料Ｆ〜Ｉの０℃におけ
るプラトー領域の幅ΔＸ、傾斜σ及び解離平衡水素圧力
を表２に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】表２から明らかな様に、従来例の試料Ｈで
はプラトー領域の特性は良好であるが、平衡水素圧力が
高いため、実用上の問題がある。一方、従来例の試料Ｉ
では平衡水素圧力は低いが、プラトー幅及びプラトー傾
斜の点で問題がある。これに対し、本発明例の試料Ｆ及
びＧの何れにおいても、プラトー領域の特性が良好であ
り、且つ平衡水素圧力は実用的な範囲内に設定されてい
る。
はプラトー領域の特性は良好であるが、平衡水素圧力が
高いため、実用上の問題がある。一方、従来例の試料Ｉ
では平衡水素圧力は低いが、プラトー幅及びプラトー傾
斜の点で問題がある。これに対し、本発明例の試料Ｆ及
びＧの何れにおいても、プラトー領域の特性が良好であ
り、且つ平衡水素圧力は実用的な範囲内に設定されてい
る。
【００３６】例３ 上記例１の試料Ｂと同じ組成の合金原料を秤量、プレス
成形後、Ａｒガス雰囲気下でアーク溶解し、熱処理を施
すことなく、ボタン状合金鋳塊を得た。そして、この合
金鋳塊を同様に粉砕し、活性化処理を行なって、試料を
得た。この試料の０℃におけるＰ−Ｃ−Ｔ曲線を図７に
示す。図示の如く、熱処理を施さない試料においても、
そのプラトー領域は平坦で幅が広く、図２に示す熱処理
を経た試料Ｂと同程度の良好な特性を示している。他の
試料においても同様の結果が得られた。このことから、
本発明の組成の合金によれば、必ずしも熱処理を施す必
要がないことが明らかとなった。
成形後、Ａｒガス雰囲気下でアーク溶解し、熱処理を施
すことなく、ボタン状合金鋳塊を得た。そして、この合
金鋳塊を同様に粉砕し、活性化処理を行なって、試料を
得た。この試料の０℃におけるＰ−Ｃ−Ｔ曲線を図７に
示す。図示の如く、熱処理を施さない試料においても、
そのプラトー領域は平坦で幅が広く、図２に示す熱処理
を経た試料Ｂと同程度の良好な特性を示している。他の
試料においても同様の結果が得られた。このことから、
本発明の組成の合金によれば、必ずしも熱処理を施す必
要がないことが明らかとなった。
【００３７】上述の如く、本発明の水素吸蔵合金は、低
い平衡水素圧力(常温で約１０ａｔｍ以下)、大きなプラ
トー領域幅(ΔＸ＞０.５)、及び高い平坦性(σ＜０.２)
を兼ね具えた優れた特性を有している。従って、特に熱
駆動型冷凍システム用として好適であり、より低い熱源
温度で、より低温の冷熱温度を得ることが可能である。
い平衡水素圧力(常温で約１０ａｔｍ以下)、大きなプラ
トー領域幅(ΔＸ＞０.５)、及び高い平坦性(σ＜０.２)
を兼ね具えた優れた特性を有している。従って、特に熱
駆動型冷凍システム用として好適であり、より低い熱源
温度で、より低温の冷熱温度を得ることが可能である。
【００３８】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
【図１】Ｚｒ置換によるプラトー領域の幅の変化を表わ
すグラフである。
すグラフである。
【図２】Ｚｒ置換によるプラトー領域の傾斜の変化を表
わすグラフである。
わすグラフである。
【図３】Ｚｒ及びＶの置換量と平衡水素圧力の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】Ｖ置換によるプラトー領域の幅の変化を表わす
グラフである。
グラフである。
【図５】Ｖ置換によるプラトー領域の傾斜の変化を表わ
すグラフである。
すグラフである。
【図６】本発明例と従来例を比較したＰ−Ｃ−Ｔ線図で
ある。
ある。
【図７】熱処理を施さない本発明例のＰ−Ｃ−Ｔ線図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 浩志 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 藤谷 伸 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 米津 育郎 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 22/00 C22C 19/00 C22C 14/00 H01M 4/24 - 4/26 H01M 4/38
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式：Ｔｉ1-xＺｒxＭｎ2-yＶyで表わ
され、ｘ及びｙは夫々、０＜ｘ＜０.０５、０.３≦ｙ≦
０.６である水素吸蔵合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25024493A JP3322460B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 水素吸蔵合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25024493A JP3322460B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 水素吸蔵合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102339A JPH07102339A (ja) | 1995-04-18 |
| JP3322460B2 true JP3322460B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=17204992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25024493A Expired - Fee Related JP3322460B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 水素吸蔵合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3322460B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3775639B2 (ja) * | 2000-02-22 | 2006-05-17 | 株式会社日本製鋼所 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
-
1993
- 1993-10-06 JP JP25024493A patent/JP3322460B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07102339A (ja) | 1995-04-18 |
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