JPH02228434A - 水素吸蔵合金の製造方法 - Google Patents
水素吸蔵合金の製造方法Info
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、蓄熱、熱輸送システム等の熱利用システムに
用いる水素吸蔵合金の製造方法に関する。
用いる水素吸蔵合金の製造方法に関する。
（ロ）従来の技術
熱利用システムに使用するこの種の水素吸蔵合金には、
特に使用条件下で単位重量当りの水素吸収量が多いこと
が挙げられる。
特に使用条件下で単位重量当りの水素吸収量が多いこと
が挙げられる。
斯る条件を満足させるべく、特願昭６３−２１８９０７
号では、組成式Ａ−Ｂ （但し、Ａは水素を発熱吸収す
る型の金属、Ｂは水素を吸熱吸収する型の金属）で表わ
される金属間化合物であって、金属Ｂに対する金属Ａの
化学量論比を増大させることを提案している。このもの
は、量論比が１．３程度では水素吸収量の増加が認めら
れる。
号では、組成式Ａ−Ｂ （但し、Ａは水素を発熱吸収す
る型の金属、Ｂは水素を吸熱吸収する型の金属）で表わ
される金属間化合物であって、金属Ｂに対する金属Ａの
化学量論比を増大させることを提案している。このもの
は、量論比が１．３程度では水素吸収量の増加が認めら
れる。
（ハ）発明が解決しようとする課題
しかし、従来例は、量論比が１．３を越えると、むしろ
水素吸収量が減少する。
水素吸収量が減少する。
本発明は、斯る従来例を改良して水素吸収量の増大化を
図るものである。
図るものである。
詳しくは、従来例では水素の吸放出が容易な母相に対し
て、母合金の化学量論比がずれすぎると、水素吸放出の
難しい結晶相が析出して合金中の母相部分が減少し、合
金の水素吸収量が減少していたことに着目し、この水素
吸放出の難しい結晶相の析出を量論比増大時にあっても
抑制せんとするものである。
て、母合金の化学量論比がずれすぎると、水素吸放出の
難しい結晶相が析出して合金中の母相部分が減少し、合
金の水素吸収量が減少していたことに着目し、この水素
吸放出の難しい結晶相の析出を量論比増大時にあっても
抑制せんとするものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明による解決手段は、組成式Ａ−Ｂ （但し、Ａは
水素を発熱吸収する型の金属、Ｂは水素吸熱吸収する型
の金属）で表わされる水素吸蔵合金にあって、金属間化
合物を形成する化学量論比から金属Ｂに対して金属Ａを
増加させ、且つ急冷凝固させて成る水素吸蔵合金の製造
方法である。
水素を発熱吸収する型の金属、Ｂは水素吸熱吸収する型
の金属）で表わされる水素吸蔵合金にあって、金属間化
合物を形成する化学量論比から金属Ｂに対して金属Ａを
増加させ、且つ急冷凝固させて成る水素吸蔵合金の製造
方法である。
（ホ）作用
急冷凝固することにより、化学量論比がずれても、合金
中の母相部分の減少及び不均質化現象を大幅に抑制でき
、化学量論比増大による水素吸収量増加効果を確保する
ものである。
中の母相部分の減少及び不均質化現象を大幅に抑制でき
、化学量論比増大による水素吸収量増加効果を確保する
ものである。
（へ）実施例
［実施例１］
Ｍｎ（Ｌａ含有１５ｗｔ％）、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａ２及びＭ
ｎの各市販金属原料を使用し、アルゴン不活性雰囲気ア
ーク炉を用い、組成式ＡｘＢｙの金属間化合物である水
素吸蔵合金を、Ｘの値を１．０〜２．０の範囲で変化さ
せて作成した。但し、金属Ａ ｉ！ Ｍ ｍであり、金
属Ｂはｙの値を ５゜０とし、Ｎ ｌ ３１ＣＯＡＪ！
６１Ｍｎｏ、＊の組成式で表わされる。
ｎの各市販金属原料を使用し、アルゴン不活性雰囲気ア
ーク炉を用い、組成式ＡｘＢｙの金属間化合物である水
素吸蔵合金を、Ｘの値を１．０〜２．０の範囲で変化さ
せて作成した。但し、金属Ａ ｉ！ Ｍ ｍであり、金
属Ｂはｙの値を ５゜０とし、Ｎ ｌ ３１ＣＯＡＪ！
６１Ｍｎｏ、＊の組成式で表わされる。
以下、急冷凝固法として液体急冷法を用いた場合につい
て説明する。まず、上記の合金を５〜１５−角程度の小
片に砕いた後に、透明石英ノズル（ノズル穴１．０
ｍ１ｌｌφ）の中に入れ、高純度アルゴンガス（４Ｎｕ
ｐ）で置換し、この後に高周波加熱コイルに２００ＫＨ
ｚ、３ＫＷの高周波を加えることにより、加熱した。合
金が溶解した後、透明石英ノズル内をアルゴンガスによ
って加圧し、アルゴンガス雰囲気下（１ａｔｍ）で、高
速回転（２００ｒ、ｌ）、ｍ ） している大容量の銅
製ローラー（３００ｍｍφ、幅４０−）の上に、合金溶
湯を噴出させ、このローラー上で急冷させてリボン状の
水素吸蔵合金を得た。
て説明する。まず、上記の合金を５〜１５−角程度の小
片に砕いた後に、透明石英ノズル（ノズル穴１．０
ｍ１ｌｌφ）の中に入れ、高純度アルゴンガス（４Ｎｕ
ｐ）で置換し、この後に高周波加熱コイルに２００ＫＨ
ｚ、３ＫＷの高周波を加えることにより、加熱した。合
金が溶解した後、透明石英ノズル内をアルゴンガスによ
って加圧し、アルゴンガス雰囲気下（１ａｔｍ）で、高
速回転（２００ｒ、ｌ）、ｍ ） している大容量の銅
製ローラー（３００ｍｍφ、幅４０−）の上に、合金溶
湯を噴出させ、このローラー上で急冷させてリボン状の
水素吸蔵合金を得た。
この急冷凝固法で得られたＡ、、、Ｂの組成の合金と、
従来例で得られたＡ、１．Ｂ の組成の合金とをＸ線回
折分析結果に基づいて考察した。尚、金属Ａは、Ｌａを
１５ｗｔ％含有のＭｍ、金属ＢはＮ ｉ ３．ｚｃ Ｏ
Ａ ｌ ｏ、 ｔＭｎ ａ ＊である。
従来例で得られたＡ、１．Ｂ の組成の合金とをＸ線回
折分析結果に基づいて考察した。尚、金属Ａは、Ｌａを
１５ｗｔ％含有のＭｍ、金属ＢはＮ ｉ ３．ｚｃ Ｏ
Ａ ｌ ｏ、 ｔＭｎ ａ ＊である。
而して、本実施例の合金は、ＣａＣｕ＋型結晶構造だけ
を観察できたが、従来例の合金ではＣａＣｕ５型結晶構
造だけでなく、Ｃｅ□Ｎｉｙ型及びＰｕＮ１ｎ型結晶構
造が顕著に観察できた。
を観察できたが、従来例の合金ではＣａＣｕ５型結晶構
造だけでなく、Ｃｅ□Ｎｉｙ型及びＰｕＮ１ｎ型結晶構
造が顕著に観察できた。
更に、金属Ａの金属Ｂに対する化学量論比（ｘ）を、１
≦Ｘ≦２の範囲として結晶構造を調べたが、本実施例で
は全範囲に亘って均質性が保持され、従来例では１．４
以上の範囲で上記Ｃｅ ＨＮ １、型結晶構造等が観察
された。
≦Ｘ≦２の範囲として結晶構造を調べたが、本実施例で
は全範囲に亘って均質性が保持され、従来例では１．４
以上の範囲で上記Ｃｅ ＨＮ １、型結晶構造等が観察
された。
斯る［実施例１］の水素吸収量比は第１表で示すとおり
であり：従来例に比して著しく改善されている。また、
熱伝導率について光交流法を用いて測定したところ、従
来の粉末状のものでは約０．５ｗ／ｍ−にであったが、
本実施例の合金では約２０ｗ／ｍ−ｋに向上した。
であり：従来例に比して著しく改善されている。また、
熱伝導率について光交流法を用いて測定したところ、従
来の粉末状のものでは約０．５ｗ／ｍ−にであったが、
本実施例の合金では約２０ｗ／ｍ−ｋに向上した。
［実施例２コ
急冷ＩＨｉｉｌ法としてスパッタ法を用いた場合につい
て説明する。ＭｍｘＮ ｉ ３１ＣｏＡ１６４Ｍｎ６、
の合金にあって、そのＸの値を１．０≦Ｘ≦２゜０の範
囲で変化させた合金を各々スパッタゲート（４ｉｎｃｈ
φ×５ＩｎＬＩＩｔのディスク）ニ成型シ、高周波マグ
ネトロンスパッタ装置により、アルゴンガス雰囲気下（
１，Ｘ １０−Ｔｏ ｒ ｒ）でニッケル基板上に上記
合金のスパッタ膜を形成した。
て説明する。ＭｍｘＮ ｉ ３１ＣｏＡ１６４Ｍｎ６、
の合金にあって、そのＸの値を１．０≦Ｘ≦２゜０の範
囲で変化させた合金を各々スパッタゲート（４ｉｎｃｈ
φ×５ＩｎＬＩＩｔのディスク）ニ成型シ、高周波マグ
ネトロンスパッタ装置により、アルゴンガス雰囲気下（
１，Ｘ １０−Ｔｏ ｒ ｒ）でニッケル基板上に上記
合金のスパッタ膜を形成した。
高周波電力は、出力５００Ｗ、 １３．５６ＭＨ２と
し、スパッタリングを１０時間行なった後にニッケル基
板をスパッタ装置から取り出し、基板に付着した該合金
のスパッタ膜を、スクレーバー（ステンレス製）により
剥離させ、該合金の薄片を約８ｇ得た。
し、スパッタリングを１０時間行なった後にニッケル基
板をスパッタ装置から取り出し、基板に付着した該合金
のスパッタ膜を、スクレーバー（ステンレス製）により
剥離させ、該合金の薄片を約８ｇ得た。
斯る［実施例２〕の水素吸収量比は第１表で示すとおり
であった。
であった。
［実施例３］
急冷凝固法としてフラッシュ蒸着法を用いた場合にライ
て説明する。ＭｍｘＮ ｉ ｓ、ｃｏＡｌｏ、ｚＭｎ６
１の合金にあって、その原料金属の粉末（純３Ｎｕｐ、
１００−３００ｍｅｓｈ）をＸの値が１．０≦Ｘ≦２．
０の範囲となるように、秤量後よく混合した。
て説明する。ＭｍｘＮ ｉ ｓ、ｃｏＡｌｏ、ｚＭｎ６
１の合金にあって、その原料金属の粉末（純３Ｎｕｐ、
１００−３００ｍｅｓｈ）をＸの値が１．０≦Ｘ≦２．
０の範囲となるように、秤量後よく混合した。
この混合粉末をフラッシュ蒸着装置に導入し、ニッケル
基板上に蒸着膜を形成させた。即ち、混合粉末は、アル
ゴン雰囲気下（Ｉ Ｘ １０−”Ｔｏ ｒｒ）で、１８
００℃に加熱されたタングステンボード上に少量ずつ連
続的に落下され、約１００μｍの膜厚の蒸着膜を形成す
る。そして、蒸着膜をスクレーバー（ステンレス製）で
剥離させ、該合金の薄片を得た。
基板上に蒸着膜を形成させた。即ち、混合粉末は、アル
ゴン雰囲気下（Ｉ Ｘ １０−”Ｔｏ ｒｒ）で、１８
００℃に加熱されたタングステンボード上に少量ずつ連
続的に落下され、約１００μｍの膜厚の蒸着膜を形成す
る。そして、蒸着膜をスクレーバー（ステンレス製）で
剥離させ、該合金の薄片を得た。
斯る［実施例３］の水素吸収量比は第１表で示すとおり
であった。
であった。
以上の［実施例１］、［実施例２］、［実施例３］、［
従来例コの水素吸収量比を比較したものが第１表であり
、特性比較図である。
従来例コの水素吸収量比を比較したものが第１表であり
、特性比較図である。
以下余白
次に、急冷凝固法としては［実施例１］で示す液体急冷
法を用い、合金種を変化させた他の実施例を［実施例４
〕〜［実施例８］として以下に説明する。
法を用い、合金種を変化させた他の実施例を［実施例４
〕〜［実施例８］として以下に説明する。
［実施例４］
組成式ＴｉｘＣｒＭｎｏ、ｙの合金を１．０≦Ｘ≦２．
０ の範囲で急冷凝固法により作成した。この結果は第
２表で示しており、水素吸収量は同合金の従来例（有効
水素吸収量０．７ｗ’ｔ％）に比して増加した。
０ の範囲で急冷凝固法により作成した。この結果は第
２表で示しており、水素吸収量は同合金の従来例（有効
水素吸収量０．７ｗ’ｔ％）に比して増加した。
［実施例５］
組成式Ｚ ｒ ｘＭｎ、、Ｃｏｏ、ｓＡｇｏ、ｔの合金
を１．０≦Ｘ≦２．０の範囲で急冷凝固法により作成し
た。この結果は第２表で示しており、水素吸収量は同合
金の従来例（有効水素吸収量０．７ ｗｔ％）に比し
て増加した。
を１．０≦Ｘ≦２．０の範囲で急冷凝固法により作成し
た。この結果は第２表で示しており、水素吸収量は同合
金の従来例（有効水素吸収量０．７ ｗｔ％）に比し
て増加した。
［実施例６］
組成式ＣａｘＮｉ、の合金を１．０≦Ｘ≦２．０の範囲
で急冷凝固法により作成した。この結果は、第２表で示
してあり、水素吸収量は同合金の従来例（有効水素吸収
量０．８ｗｔ％）に比して増加した。
で急冷凝固法により作成した。この結果は、第２表で示
してあり、水素吸収量は同合金の従来例（有効水素吸収
量０．８ｗｔ％）に比して増加した。
［実施例７］
組成式ＭｇｘＮｉ、の合金を１．０≦Ｘ≦２．０の範囲
で急冷凝固法により作成した。この結果は第２表で示し
ており、水素吸収量は同合金の従来例（有効水素吸収量
２．Ｏｗｔ％）に比して増加した。
で急冷凝固法により作成した。この結果は第２表で示し
ており、水素吸収量は同合金の従来例（有効水素吸収量
２．Ｏｗｔ％）に比して増加した。
［実施例８］
組成式ＶｘＮｉｏ ｘＭｎｏ ＋の合金を１．０≦Ｘ≦
２．０ の範囲で急冷凝固法により作成した。この結果
は第２表で示しており、水ＸＩＩ＆収量は同合金の従来
例（有効水素吸収量１．０ ｗｔ％）に比して増加し
た。
２．０ の範囲で急冷凝固法により作成した。この結果
は第２表で示しており、水ＸＩＩ＆収量は同合金の従来
例（有効水素吸収量１．０ ｗｔ％）に比して増加し
た。
以下余白
（ト）発明の効果
本発明に依れば、金属間化合物を形成する化学量論比か
ら金属Ａを金属Ｂに対して増加させても、合金の均質性
を保持でき、水素吸収量を増加させた水素吸蔵合金が得
られる。従って、熱利用システムで使用することにより
、システムの高性能化を図ることができるものである。
ら金属Ａを金属Ｂに対して増加させても、合金の均質性
を保持でき、水素吸収量を増加させた水素吸蔵合金が得
られる。従って、熱利用システムで使用することにより
、システムの高性能化を図ることができるものである。
図は本発明方法による水素吸蔵合金の特性比較図である
。
。
Claims (1)
- （１）組成式Ａ−Ｂ（但し、Ａは水素を発熱吸収する型
の金属、Ｂは水素を吸熱吸収する型の金属）で表わされ
る水素吸蔵合金にあって、金属間化合物を形成する化学
量論比から金属Ｂに対して金属Ａを増加させ、且つ急冷
凝固させて成る水素吸蔵合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1050497A JP2755661B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1050497A JP2755661B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02228434A true JPH02228434A (ja) | 1990-09-11 |
| JP2755661B2 JP2755661B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=12860577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1050497A Expired - Lifetime JP2755661B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2755661B2 (ja) |
Cited By (3)
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| EP0609609A3 (ja) * | 1993-02-05 | 1994-08-31 | Sanyo Electric Co | |
| EP0652601A1 (en) * | 1993-10-08 | 1995-05-10 | Sanyo Electric Co. Ltd | Hydrogen-absorbing alloy electrode and method for evaluating hydrogen-absorbing alloys for electrode |
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| JPS57177942A (en) * | 1981-04-24 | 1982-11-01 | Toshiba Corp | Manufacture of material for storing hydrogen |
| JPS60138036A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超急冷ニツケル・チタン合金薄帯並びにその製造方法 |
| JPS62136547A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-06-19 | エナ−ジ−・コンバ−シヨン・デバイセス・インコ−ポレ−テツド | 水素貯蔵材料及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP1050497A patent/JP2755661B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP0570957A3 (en) * | 1992-05-21 | 1994-06-15 | Santoku Metal Ind | Rare-earth metal-nickel hydrogen occlusive alloy ingot and method for production thereof |
| EP0609609A3 (ja) * | 1993-02-05 | 1994-08-31 | Sanyo Electric Co | |
| US5376474A (en) * | 1993-02-05 | 1994-12-27 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hydrogen-absorbing alloy for a negative electrode and manufacturing method therefor |
| EP0652601A1 (en) * | 1993-10-08 | 1995-05-10 | Sanyo Electric Co. Ltd | Hydrogen-absorbing alloy electrode and method for evaluating hydrogen-absorbing alloys for electrode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2755661B2 (ja) | 1998-05-20 |
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