JPH06299272A - 複合水素吸蔵金属部材及びその製造方法 - Google Patents
複合水素吸蔵金属部材及びその製造方法Info
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- JPH06299272A JPH06299272A JP5252778A JP25277893A JPH06299272A JP H06299272 A JPH06299272 A JP H06299272A JP 5252778 A JP5252778 A JP 5252778A JP 25277893 A JP25277893 A JP 25277893A JP H06299272 A JPH06299272 A JP H06299272A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】水素吸蔵合金の活性化処理の温度及び水素の吸
蔵・放出温度を下げる。 【構成】水素を吸蔵・放出する水素吸蔵金属材の表面
に、当該金属の水素化物と水素ガスとの中間のポテンシ
ャルエネルギーを有し上記水素吸蔵金属材内部と外部と
の間で水素を移動させる金属を設ける。
蔵・放出温度を下げる。 【構成】水素を吸蔵・放出する水素吸蔵金属材の表面
に、当該金属の水素化物と水素ガスとの中間のポテンシ
ャルエネルギーを有し上記水素吸蔵金属材内部と外部と
の間で水素を移動させる金属を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複合水素吸蔵金属部材及
びその製造方法に関するものである。
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】近年、重油、ガソリン等の化石燃料の使用
による大気汚染及び地球温暖化が環境問題として大きく
取り上げられるようになってきており、化石燃料に代わ
るクリーンなエネルギー源として水素が注目を集めてい
る。そして最近、水素を貯蔵しておくことができる水素
吸蔵合金が特に関心を持たれている。
による大気汚染及び地球温暖化が環境問題として大きく
取り上げられるようになってきており、化石燃料に代わ
るクリーンなエネルギー源として水素が注目を集めてい
る。そして最近、水素を貯蔵しておくことができる水素
吸蔵合金が特に関心を持たれている。
【０００３】この水素吸蔵合金は、金属の水素化、解離
の現象を応用して、水素の貯蔵、運搬及びエネルギー変
換を行なうものであるが、この様な水素吸蔵合金におい
てはその水素貯蔵量が大きいことが望ましい。これに対
して、Ｍｇ水素吸蔵合金は、７．６重量％の水素を吸蔵
することができ、水素貯蔵能が高い合金として知られて
いる。
の現象を応用して、水素の貯蔵、運搬及びエネルギー変
換を行なうものであるが、この様な水素吸蔵合金におい
てはその水素貯蔵量が大きいことが望ましい。これに対
して、Ｍｇ水素吸蔵合金は、７．６重量％の水素を吸蔵
することができ、水素貯蔵能が高い合金として知られて
いる。
【０００４】Ｍｇ系の水素吸蔵合金部材の一例は、特開
昭６３−７２８４９号公報に記載されている。このもの
は、Ｍｇ−Ｎｉ系合金粉末表面に所定量のＮｉ超微粒子
を付着させたものであり、Ｎｉの触媒作用によって水素
の吸蔵・放出速度を高めている。
昭６３−７２８４９号公報に記載されている。このもの
は、Ｍｇ−Ｎｉ系合金粉末表面に所定量のＮｉ超微粒子
を付着させたものであり、Ｎｉの触媒作用によって水素
の吸蔵・放出速度を高めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記Ｍｇ水素
吸蔵合金の場合、純水素中で４００℃程度に加熱する初
期活性化（表面のＨ2 Ｏ、ＣＯ、ＣＯ2 などの吸着ガス
を除去し水素の吸蔵・放出を容易にするため、加熱脱
気、水素印加のサイクルを繰返す処理）を行なわなけれ
ば使用することができず、しかも、温度を３００℃程度
まで上げなければ水素の吸蔵・放出はできない。
吸蔵合金の場合、純水素中で４００℃程度に加熱する初
期活性化（表面のＨ2 Ｏ、ＣＯ、ＣＯ2 などの吸着ガス
を除去し水素の吸蔵・放出を容易にするため、加熱脱
気、水素印加のサイクルを繰返す処理）を行なわなけれ
ば使用することができず、しかも、温度を３００℃程度
まで上げなければ水素の吸蔵・放出はできない。
【０００６】このように初期活性化および水素の吸蔵・
放出に高温が必要であることは、水素吸蔵合金を収納す
る貯蔵タンクにきわめて高い高温剛性が要求されること
を意味し、貯蔵タンクの重量増加につながる。
放出に高温が必要であることは、水素吸蔵合金を収納す
る貯蔵タンクにきわめて高い高温剛性が要求されること
を意味し、貯蔵タンクの重量増加につながる。
【０００７】従って、このような高温で水素を吸蔵・放
出する水素吸蔵合金にあっては、その使用場所も限定さ
れることになる。すなわち、これを例えば水素エンジン
自動車の燃料供給源として使用する場合、上記貯蔵タン
クの重量および水素吸蔵合金自身の重量により、自動車
の車体全体の重量が増加し、燃料消費率を悪化させる原
因となる。また、自動車の場合は上記水素を吸蔵・放出
させるための高温の熱源を確保することが難しく、さら
に、一般車両においては、高温の熱源を使用すること自
体が好ましいことではない。
出する水素吸蔵合金にあっては、その使用場所も限定さ
れることになる。すなわち、これを例えば水素エンジン
自動車の燃料供給源として使用する場合、上記貯蔵タン
クの重量および水素吸蔵合金自身の重量により、自動車
の車体全体の重量が増加し、燃料消費率を悪化させる原
因となる。また、自動車の場合は上記水素を吸蔵・放出
させるための高温の熱源を確保することが難しく、さら
に、一般車両においては、高温の熱源を使用すること自
体が好ましいことではない。
【０００８】すなわち、本発明の課題は、水素吸蔵合金
の初期活性化処理の温度及び水素の吸蔵・放出温度を下
げること、併せてその耐被毒性及び耐久性の向上を図る
ことにある。そして、本発明は、そのために、非晶質の
技術を応用したもの、拡散接合の技術を応用したものを
含め各種の好適な手段を提供するものである。また、本
発明の別の課題は、そのような非晶質の技術を応用した
水素吸蔵合金部材を得るに適した製造方法を提供するこ
と、さらには、上記拡散接合を簡易に行ない得る製造方
法を提供することにある。
の初期活性化処理の温度及び水素の吸蔵・放出温度を下
げること、併せてその耐被毒性及び耐久性の向上を図る
ことにある。そして、本発明は、そのために、非晶質の
技術を応用したもの、拡散接合の技術を応用したものを
含め各種の好適な手段を提供するものである。また、本
発明の別の課題は、そのような非晶質の技術を応用した
水素吸蔵合金部材を得るに適した製造方法を提供するこ
と、さらには、上記拡散接合を簡易に行ない得る製造方
法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその作用】本発明は、
水素吸蔵合金の特性の向上を図るという課題に対して、
基本的には水素吸蔵金属による母材の表面に水素の吸蔵
・放出に必要なエネルギーを低下させる物質を結合させ
て、その課題解決を図るものである。
水素吸蔵合金の特性の向上を図るという課題に対して、
基本的には水素吸蔵金属による母材の表面に水素の吸蔵
・放出に必要なエネルギーを低下させる物質を結合させ
て、その課題解決を図るものである。
【００１０】また、製造方法に関しては、上記母材に非
晶質（アモルファス）の表面材を接合する際の温度を考
慮することにより、あるいは非晶質の表面材を上記母材
に接合させるために高エネルギービームを用いることに
より、あるいはまた、上記母材に前処理として水素化処
理を行なうことにより、所期の複合水素吸蔵金属部材を
得ることができるようにするものである。以下、上記課
題の解決手段を具体的に説明する。
晶質（アモルファス）の表面材を接合する際の温度を考
慮することにより、あるいは非晶質の表面材を上記母材
に接合させるために高エネルギービームを用いることに
より、あるいはまた、上記母材に前処理として水素化処
理を行なうことにより、所期の複合水素吸蔵金属部材を
得ることができるようにするものである。以下、上記課
題の解決手段を具体的に説明する。
【００１１】−第１の手段（請求項１に係る発明）− 本手段は、水素を吸蔵・放出する水素吸蔵金属材の表面
に、当該金属の水素化物と水素ガスとの中間のポテンシ
ャルエネルギーを有し、上記水素吸蔵金属材内部と外部
との間で水素を移動させる表面材が結合されていること
を特徴とする複合水素吸蔵金属部材である。
に、当該金属の水素化物と水素ガスとの中間のポテンシ
ャルエネルギーを有し、上記水素吸蔵金属材内部と外部
との間で水素を移動させる表面材が結合されていること
を特徴とする複合水素吸蔵金属部材である。
【００１２】すなわち、水素吸蔵合金内と外部との間で
の水素の移動はポテンシャルエネルギーの高さに影響さ
れる。図１の（ａ）は、水素吸蔵金属に水素が吸蔵され
て形成された金属水素化物のポテンシャルエネルギーと
水素ガスのポテンシャルエネルギーとの関係を示す。水
素吸蔵金属に水素が吸蔵されて形成された金属水素化物
内部の水素が表面へ移動（放出）するためには、放出の
ための活性化エネルギーＥA に相当する若しくはそれ以
上のエネルギーが必要である。しかし、例えばＭｇ水素
化物は他の水素吸蔵合金に比較し表面の酸化物の影響等
で活性化エネルギーが高い。従って、金属水素化物の温
度を相当高く上げて水素に高いエネルギーを供給しなけ
ればならない。
の水素の移動はポテンシャルエネルギーの高さに影響さ
れる。図１の（ａ）は、水素吸蔵金属に水素が吸蔵され
て形成された金属水素化物のポテンシャルエネルギーと
水素ガスのポテンシャルエネルギーとの関係を示す。水
素吸蔵金属に水素が吸蔵されて形成された金属水素化物
内部の水素が表面へ移動（放出）するためには、放出の
ための活性化エネルギーＥA に相当する若しくはそれ以
上のエネルギーが必要である。しかし、例えばＭｇ水素
化物は他の水素吸蔵合金に比較し表面の酸化物の影響等
で活性化エネルギーが高い。従って、金属水素化物の温
度を相当高く上げて水素に高いエネルギーを供給しなけ
ればならない。
【００１３】これに対して、本手段の場合、水素吸蔵金
属材の表面に、当該金属の水素化物と水素ガスとの中間
のポテンシャルエネルギーを有し上記水素吸蔵金属材内
部と外部との間で水素を移動させる表面材が結合されて
いるから、複合水素吸蔵金属部材のポテンシャルエネル
ギー状態は図１の（ｂ）のようになる。その結果、上記
水素吸蔵金属材から表面材への水素の移動に必要な活性
化エネルギーＥA1が低くなり、水素に供給されるエネル
ギーが低い場合でも、つまりは低温でも水素は当該移動
を行なうことができる。また、上記表面材から外部への
水素の移動に必要な活性化エネルギーも低いものになる
から、当該移動は低温で生ずる。よって、上記水素吸蔵
金属材から外部への水素の放出が低温で生ずるようにな
るものである。
属材の表面に、当該金属の水素化物と水素ガスとの中間
のポテンシャルエネルギーを有し上記水素吸蔵金属材内
部と外部との間で水素を移動させる表面材が結合されて
いるから、複合水素吸蔵金属部材のポテンシャルエネル
ギー状態は図１の（ｂ）のようになる。その結果、上記
水素吸蔵金属材から表面材への水素の移動に必要な活性
化エネルギーＥA1が低くなり、水素に供給されるエネル
ギーが低い場合でも、つまりは低温でも水素は当該移動
を行なうことができる。また、上記表面材から外部への
水素の移動に必要な活性化エネルギーも低いものになる
から、当該移動は低温で生ずる。よって、上記水素吸蔵
金属材から外部への水素の放出が低温で生ずるようにな
るものである。
【００１４】また、上述の如く、上記水素吸蔵金属材の
表面材は、当該金属材よりも酸素との親和力が弱いた
め、酸素等の不純物との結合を生じ難い。よって、活性
化処理温度が高くなくとも表面の酸化物等を当該金属内
部へ拡散させ金属と水素との反応を起こさせることがで
きるようになる。このことは、当該複合水素吸蔵金属部
材の水素の吸蔵が低温で生ずることをも意味する。
表面材は、当該金属材よりも酸素との親和力が弱いた
め、酸素等の不純物との結合を生じ難い。よって、活性
化処理温度が高くなくとも表面の酸化物等を当該金属内
部へ拡散させ金属と水素との反応を起こさせることがで
きるようになる。このことは、当該複合水素吸蔵金属部
材の水素の吸蔵が低温で生ずることをも意味する。
【００１５】本手段にかかる複合水素吸蔵金属部材の製
造にあたっては、例えば、水素吸蔵金属材粒子と表面材
用金属粒子とを非酸化性雰囲気で混合し、両者を接触さ
せ加熱することで、まず水素吸蔵金属粒子表面の酸化物
層を分解させ、その後に金属結合（焼結）させるという
方法を採用することが好適である。このようにすれば、
上記酸化物がなくなることで当該結合が強固になるとと
もに、上記活性化エネルギーを低下させる上で有利にな
る。もちろん、真空蒸着法など他のメタライジング法、
あるいは他のメカニカルアロイング等を採用することも
できる。
造にあたっては、例えば、水素吸蔵金属材粒子と表面材
用金属粒子とを非酸化性雰囲気で混合し、両者を接触さ
せ加熱することで、まず水素吸蔵金属粒子表面の酸化物
層を分解させ、その後に金属結合（焼結）させるという
方法を採用することが好適である。このようにすれば、
上記酸化物がなくなることで当該結合が強固になるとと
もに、上記活性化エネルギーを低下させる上で有利にな
る。もちろん、真空蒸着法など他のメタライジング法、
あるいは他のメカニカルアロイング等を採用することも
できる。
【００１６】−第２の手段（請求項２に係る発明）− 本手段は、上記第１の手段を発展させてなるものであっ
て、上記水素吸蔵金属材がＭｇ系金属によって形成され
ている点に特徴がある。
て、上記水素吸蔵金属材がＭｇ系金属によって形成され
ている点に特徴がある。
【００１７】Ｍｇ系の金属水素化物ＭｇＨ2 は水素吸蔵
能が優れているものの、高温（１気圧下では２８９℃以
上）でないと水素を放出しないことで知られているが、
本手段の場合、中間ポテンシャルエネルギーの表面材の
存在によって低温での水素の吸蔵・放出が可能になる。
能が優れているものの、高温（１気圧下では２８９℃以
上）でないと水素を放出しないことで知られているが、
本手段の場合、中間ポテンシャルエネルギーの表面材の
存在によって低温での水素の吸蔵・放出が可能になる。
【００１８】もちろん、他のＭｇ系金属水素化物、例え
ばＭｇ2 ＮｉＨ4 、Ｍｇ2 ＣｕＨ4においても同様の作
用効果が得られる。
ばＭｇ2 ＮｉＨ4 、Ｍｇ2 ＣｕＨ4においても同様の作
用効果が得られる。
【００１９】−第３の手段（請求項３に係る発明）− 本手段は、上記第２の手段を発展させてなるものであっ
て、上記Ｍｇ系水素吸蔵金属材が遷移金属を含有する多
元系水素吸蔵合金であり、この場合においても、表面材
の存在によって低温での水素の吸蔵・放出が可能となる
点に特徴がある。
て、上記Ｍｇ系水素吸蔵金属材が遷移金属を含有する多
元系水素吸蔵合金であり、この場合においても、表面材
の存在によって低温での水素の吸蔵・放出が可能となる
点に特徴がある。
【００２０】上記遷移金属としては、種々のものを採用
することができるが、Ｎｉ、Ｃｕ等が好適である。
することができるが、Ｎｉ、Ｃｕ等が好適である。
【００２１】しかして、本手段の場合、Ｍｇ系水素吸蔵
金属は、遷移金属が固溶していることによって内部のエ
ネルギー状態が不安定になり、図２に示すようにそのＭ
ｇ系水素化物のポテンシャルエネルギーが増加する。こ
のことは、Ｍｇ系水素化物から外部への水素の移動に必
要な活性化エネルギーＥA2が相対的に低下することを意
味し、このため、より低温での水素の吸蔵・放出が可能
になる。
金属は、遷移金属が固溶していることによって内部のエ
ネルギー状態が不安定になり、図２に示すようにそのＭ
ｇ系水素化物のポテンシャルエネルギーが増加する。こ
のことは、Ｍｇ系水素化物から外部への水素の移動に必
要な活性化エネルギーＥA2が相対的に低下することを意
味し、このため、より低温での水素の吸蔵・放出が可能
になる。
【００２２】−第４の手段（請求項４に係る発明）− 本手段は、上記第１乃至第３の各手段を発展させてなる
ものであって、上記表面材が、母材の水素吸蔵金属より
も低温で水素を吸蔵・放出する低温型の水素吸蔵金属に
よって形成されている点に特徴がある。
ものであって、上記表面材が、母材の水素吸蔵金属より
も低温で水素を吸蔵・放出する低温型の水素吸蔵金属に
よって形成されている点に特徴がある。
【００２３】低温型の水素吸蔵金属は、その水素化物の
ポテンシャルエネルギーが本体の水素吸蔵金属粒子より
も高いから、上記表面材として好適である。また、上記
第１乃至第３の手段において表面材に水素を吸蔵させる
ことは必要ではないが、本手段のように表面材として水
素吸蔵金属を用いると、多量の水素を吸蔵させるという
点で有利になる。
ポテンシャルエネルギーが本体の水素吸蔵金属粒子より
も高いから、上記表面材として好適である。また、上記
第１乃至第３の手段において表面材に水素を吸蔵させる
ことは必要ではないが、本手段のように表面材として水
素吸蔵金属を用いると、多量の水素を吸蔵させるという
点で有利になる。
【００２４】上記低温型の水素吸蔵金属としては、Ｚｒ
ＦｅＣｒ、ＺｒＮｉＣｒ、ＺｒＮｉＭｎの他、Ｔｉ系等
も採用することができる。
ＦｅＣｒ、ＺｒＮｉＣｒ、ＺｒＮｉＭｎの他、Ｔｉ系等
も採用することができる。
【００２５】−第５の手段（請求項５に係る発明）− 本手段は、上記第４の手段を発展させてなるものであっ
て、上記表面材が上記水素吸蔵金属材に拡散接合してい
る点に特徴がある。
て、上記表面材が上記水素吸蔵金属材に拡散接合してい
る点に特徴がある。
【００２６】この場合、表面材としての低温型の水素吸
蔵金属を構成する元素の一部が本体の水素吸蔵金属材内
に拡散し化合物もしくは固溶体を形成することになる。
そして、当該化合物の濃度ないしは固溶体における溶質
の濃度は表面から内部に向かって漸次低くなる。従っ
て、図３に示すように本体の水素吸蔵金属材はその表面
から内部に向かってポテンシャルエネルギーが徐々に減
少したものになり、かつ各々のステップでの乗り越える
べき活性化エネルギーは小さい。このため、本体の水素
吸蔵金属材と表面の低温型水素吸蔵金属との間での水素
の移動が容易になり、低温で水素の吸蔵・放出が可能と
なる。
蔵金属を構成する元素の一部が本体の水素吸蔵金属材内
に拡散し化合物もしくは固溶体を形成することになる。
そして、当該化合物の濃度ないしは固溶体における溶質
の濃度は表面から内部に向かって漸次低くなる。従っ
て、図３に示すように本体の水素吸蔵金属材はその表面
から内部に向かってポテンシャルエネルギーが徐々に減
少したものになり、かつ各々のステップでの乗り越える
べき活性化エネルギーは小さい。このため、本体の水素
吸蔵金属材と表面の低温型水素吸蔵金属との間での水素
の移動が容易になり、低温で水素の吸蔵・放出が可能と
なる。
【００２７】−第６の手段（請求項６に係る発明）− 本手段は、上記第１乃至第５の各手段を発展させてなる
ものであって、上記表面材の少なくとも一部が非平衡状
態にある点に特徴がある。この場合、表面材の全てが非
平衡状態にあってもよいことはもちろんである。
ものであって、上記表面材の少なくとも一部が非平衡状
態にある点に特徴がある。この場合、表面材の全てが非
平衡状態にあってもよいことはもちろんである。
【００２８】すなわち、表面材の全てが結晶体である
と、水素の入り込むエネルギーレベル（サイト）は限定
される。従って、本体の水素吸蔵金属内から移動してき
た多様なエネルギーを持つ水素はたとえ放出に必要な活
性化エネルギーを得ても、表面材においてエネルギー的
に安定な状態になれないため、結果的には該表面材に移
動する確率は低くなる。
と、水素の入り込むエネルギーレベル（サイト）は限定
される。従って、本体の水素吸蔵金属内から移動してき
た多様なエネルギーを持つ水素はたとえ放出に必要な活
性化エネルギーを得ても、表面材においてエネルギー的
に安定な状態になれないため、結果的には該表面材に移
動する確率は低くなる。
【００２９】これに対して、本手段の如き表面材は、少
なくともその一部が非平衡状態にあるため、図４に示す
ように多様なエネルギーレベルの水素のサイトを有す
る。よって、放出に必要な活性化エネルギーの山を飛び
越えた多様なエネルギーレベルを持つ水素原子は、表面
材への移動が容易になり、吸蔵・放出が円滑に行なわれ
る。
なくともその一部が非平衡状態にあるため、図４に示す
ように多様なエネルギーレベルの水素のサイトを有す
る。よって、放出に必要な活性化エネルギーの山を飛び
越えた多様なエネルギーレベルを持つ水素原子は、表面
材への移動が容易になり、吸蔵・放出が円滑に行なわれ
る。
【００３０】−第７の手段（請求項７に係る発明）− 本手段は、上記第６の手段を発展させてなるものであっ
て、上記表面材がアモルファス金属である点に特徴あ
る。
て、上記表面材がアモルファス金属である点に特徴あ
る。
【００３１】すなわち、金属における熱力学的な非平衡
状態の代表的態様はアモルファスであり、このアモルフ
ァス金属は、長距離秩序性を有する結晶体と違って短距
離秩序性だけを有することから、系として最低エネルギ
ー状態にはなく準安定状態にあり、多様なエネルギーレ
ベルを有する一方、一般には過大なエネルギーが作用し
ない限りは（例えば再結晶温度以上に加熱されたりしな
ければ）平衡状態へは移行しない。従って、本手段の場
合、表面材がアモルファス金属であることにより、多様
なエネルギーレベルを利用した水素の円滑な吸蔵・放出
を図ることができるとともに、吸蔵・放出特性も安定な
ものになる。
状態の代表的態様はアモルファスであり、このアモルフ
ァス金属は、長距離秩序性を有する結晶体と違って短距
離秩序性だけを有することから、系として最低エネルギ
ー状態にはなく準安定状態にあり、多様なエネルギーレ
ベルを有する一方、一般には過大なエネルギーが作用し
ない限りは（例えば再結晶温度以上に加熱されたりしな
ければ）平衡状態へは移行しない。従って、本手段の場
合、表面材がアモルファス金属であることにより、多様
なエネルギーレベルを利用した水素の円滑な吸蔵・放出
を図ることができるとともに、吸蔵・放出特性も安定な
ものになる。
【００３２】上記アモルファス金属としては、例えばＺ
ｒＮｉ、ＺｒＮｉＣｒの化学式で示されるものが好適で
あるが、他の同様の性質を有するアモルファス金属、例
えば、Ｔｉ−Ｎｉ系、Ｚｒ−Ｐｄ系、Ｚｒ−Ｃｕ系、Ｔ
ｉ−Ｃｕ系などであってもよい。
ｒＮｉ、ＺｒＮｉＣｒの化学式で示されるものが好適で
あるが、他の同様の性質を有するアモルファス金属、例
えば、Ｔｉ−Ｎｉ系、Ｚｒ−Ｐｄ系、Ｚｒ−Ｃｕ系、Ｔ
ｉ−Ｃｕ系などであってもよい。
【００３３】−第８の手段（請求項８に係る発明）− 本手段は、上記第２又は第３の手段を発展させてなるも
のであって、上記水素吸蔵金属材及び表面材のうちの少
なくとも一方がＭｇよりも酸素との親和力が大きい元素
を有する点に特徴がある。
のであって、上記水素吸蔵金属材及び表面材のうちの少
なくとも一方がＭｇよりも酸素との親和力が大きい元素
を有する点に特徴がある。
【００３４】すなわち、Ｍｇ系水素吸蔵金属材における
水素吸蔵・放出の活性化エネルギーが高いのは、Ｍｇと
酸素との親和力が高くその表面で比較的安定なＭｇ酸化
物を生成し易いためである。そして、このようなＭｇ酸
化物の存在は当該Ｍｇ系水素吸蔵金属材と表面材との拡
散接合を困難にする。これに対して、本手段の場合、上
記水素吸蔵金属材及び表面材のうちの少なくとも一方が
Ｍｇよりも酸素との親和力が大きい元素を有するため、
上記Ｍｇ酸化物の生成が抑制されることになり、上記活
性化エネルギーの低減に有利になるとともに、拡散処理
時間を短縮することができ、またＭｇ系水素吸蔵金属材
と表面材との結合も強固なものになる。
水素吸蔵・放出の活性化エネルギーが高いのは、Ｍｇと
酸素との親和力が高くその表面で比較的安定なＭｇ酸化
物を生成し易いためである。そして、このようなＭｇ酸
化物の存在は当該Ｍｇ系水素吸蔵金属材と表面材との拡
散接合を困難にする。これに対して、本手段の場合、上
記水素吸蔵金属材及び表面材のうちの少なくとも一方が
Ｍｇよりも酸素との親和力が大きい元素を有するため、
上記Ｍｇ酸化物の生成が抑制されることになり、上記活
性化エネルギーの低減に有利になるとともに、拡散処理
時間を短縮することができ、またＭｇ系水素吸蔵金属材
と表面材との結合も強固なものになる。
【００３５】上記元素としては、Ｙが好適であるが、他
の同様の性質を有する元素、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、ミッ
シュメタル等を用いることもできる。
の同様の性質を有する元素、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、ミッ
シュメタル等を用いることもできる。
【００３６】−第９の手段（請求項９に係る発明）− 本手段は、上記第６の手段ないしは第７の手段にかかる
複合水素吸蔵金属部材を製造する方法であって、水素を
吸蔵・放出する水素吸蔵金属粒子と、当該金属の水素化
物と水素ガスとの中間のポテンシャルエネルギーを有し
且つ少なくとも一部が非平衡状態にある非平衡金属粒子
とを混合する工程と、上記水素吸蔵金属粒子と非平衡金
属粒子とを該非平衡金属粒子の結晶化温度以下の温度で
接合する工程とを順に行なうことを特徴とする。
複合水素吸蔵金属部材を製造する方法であって、水素を
吸蔵・放出する水素吸蔵金属粒子と、当該金属の水素化
物と水素ガスとの中間のポテンシャルエネルギーを有し
且つ少なくとも一部が非平衡状態にある非平衡金属粒子
とを混合する工程と、上記水素吸蔵金属粒子と非平衡金
属粒子とを該非平衡金属粒子の結晶化温度以下の温度で
接合する工程とを順に行なうことを特徴とする。
【００３７】すなわち、非平衡物質は、一定温度以上に
加熱すると結晶化状態に変態するから、水素吸蔵金属粒
子と非平衡金属粒子とを結晶化温度以下で接合すること
で、得られる複合水素吸蔵金属部材に非平衡相を残すも
のである。
加熱すると結晶化状態に変態するから、水素吸蔵金属粒
子と非平衡金属粒子とを結晶化温度以下で接合すること
で、得られる複合水素吸蔵金属部材に非平衡相を残すも
のである。
【００３８】−第１０の手段（請求項１０に係る発明）
− 本手段は、上記第６の手段ないしは第７の手段にかかる
複合水素吸蔵金属部材を製造する方法であって、水素を
吸蔵・放出する水素吸蔵金属材の表面に、当該金属の水
素化物と水素ガスとの中間のポテンシャルエネルギーを
有し且つ少なくとも一部が非平衡状態にある表面材を形
成するための金属材料を供給し、該金属材料にその上か
ら高エネルギービームを照射することによって該金属材
料の各部位を局部的に加熱溶融し、急冷させることによ
り、上記水素吸蔵金属材の表面に接合した表面材を形成
することを特徴とする。
− 本手段は、上記第６の手段ないしは第７の手段にかかる
複合水素吸蔵金属部材を製造する方法であって、水素を
吸蔵・放出する水素吸蔵金属材の表面に、当該金属の水
素化物と水素ガスとの中間のポテンシャルエネルギーを
有し且つ少なくとも一部が非平衡状態にある表面材を形
成するための金属材料を供給し、該金属材料にその上か
ら高エネルギービームを照射することによって該金属材
料の各部位を局部的に加熱溶融し、急冷させることによ
り、上記水素吸蔵金属材の表面に接合した表面材を形成
することを特徴とする。
【００３９】すなわち、非平衡状態の表面材と水素吸蔵
金属材とを接合する際には、圧接ないしは圧粉による場
合でも両者の界面温度の上昇を招き易いが、非平衡物質
は一定温度以上になる結晶化するから、かかる方法は上
記表面材の結晶化を防止する上で不利である。これに対
して、当該手段においては、高エネルギービームの照射
によって金属材料を一旦溶融させ、そして、急冷させる
から、つまり、急冷によって当該金属材料を非平衡状態
にさせながら、上記水素吸蔵金属材の表面に接合させる
から、上述の接合の際の表面材の結晶化の問題がない。
しかも、表面材用金属材料の溶融部位は、母材（水素吸
蔵金属材）に熱を奪われて急冷されるから非平衡状態な
り易い。
金属材とを接合する際には、圧接ないしは圧粉による場
合でも両者の界面温度の上昇を招き易いが、非平衡物質
は一定温度以上になる結晶化するから、かかる方法は上
記表面材の結晶化を防止する上で不利である。これに対
して、当該手段においては、高エネルギービームの照射
によって金属材料を一旦溶融させ、そして、急冷させる
から、つまり、急冷によって当該金属材料を非平衡状態
にさせながら、上記水素吸蔵金属材の表面に接合させる
から、上述の接合の際の表面材の結晶化の問題がない。
しかも、表面材用金属材料の溶融部位は、母材（水素吸
蔵金属材）に熱を奪われて急冷されるから非平衡状態な
り易い。
【００４０】本手段の場合、板状の水素吸蔵金属材の上
にフィルム状の表面材用金属材料を載せ、高エネルギー
ビームを利用して溶融・急冷を行なった後、得られた板
材を粉砕することによって、複合水素吸蔵金属粒子とす
るとことができる。また、このような複合水素吸蔵金属
粒子は、水素吸蔵金属粒子に粉末状の表面材用金属材料
を供給し、高エネルギービームを利用した溶融・急冷を
行なうことによっても得ることができる。
にフィルム状の表面材用金属材料を載せ、高エネルギー
ビームを利用して溶融・急冷を行なった後、得られた板
材を粉砕することによって、複合水素吸蔵金属粒子とす
るとことができる。また、このような複合水素吸蔵金属
粒子は、水素吸蔵金属粒子に粉末状の表面材用金属材料
を供給し、高エネルギービームを利用した溶融・急冷を
行なうことによっても得ることができる。
【００４１】また、本手段においては、上記表面材用金
属材料の急冷を促すために、上記水素吸蔵金属材をＣｕ
板等の熱伝導性の良い冷却板の上に載せ、該冷却板へ熱
を逃がすことが好適な手段となる。
属材料の急冷を促すために、上記水素吸蔵金属材をＣｕ
板等の熱伝導性の良い冷却板の上に載せ、該冷却板へ熱
を逃がすことが好適な手段となる。
【００４２】また、上記表面材用の金属材料に高エネル
ギービームを照射した際に、該金属材料と共に上記水素
吸蔵金属材の表面を若干溶融させることは好適な手段と
なる。
ギービームを照射した際に、該金属材料と共に上記水素
吸蔵金属材の表面を若干溶融させることは好適な手段と
なる。
【００４３】すなわち、このように水素吸蔵金属材の表
面を溶融させるようにすれば、該水素吸蔵金属材と表面
材との接合が強固なものになるとともに、該表面材から
水素吸蔵金属材にわたって組成が連続的に変化したもの
が得られ、それは先に述べた第５の手段に係る表面材が
水素吸蔵金属材に拡散接合した複合水素吸蔵金属部材と
同様の作用を奏するようになる。
面を溶融させるようにすれば、該水素吸蔵金属材と表面
材との接合が強固なものになるとともに、該表面材から
水素吸蔵金属材にわたって組成が連続的に変化したもの
が得られ、それは先に述べた第５の手段に係る表面材が
水素吸蔵金属材に拡散接合した複合水素吸蔵金属部材と
同様の作用を奏するようになる。
【００４４】−第１１の手段（請求項１１に係る発明）
− 本手段は、Ｍｇ系水素吸蔵金属材に水素化処理を施すこ
とによって当該金属の水素化物を生成した後、該水素化
物と水素ガスとの中間のポテンシャルエネルギーを有す
る表面材を該Ｍｇ系水素吸蔵金属材に拡散接合させるこ
とを特徴とする複合水素吸蔵合金部材の製造方法であ
る。
− 本手段は、Ｍｇ系水素吸蔵金属材に水素化処理を施すこ
とによって当該金属の水素化物を生成した後、該水素化
物と水素ガスとの中間のポテンシャルエネルギーを有す
る表面材を該Ｍｇ系水素吸蔵金属材に拡散接合させるこ
とを特徴とする複合水素吸蔵合金部材の製造方法であ
る。
【００４５】すなわち、先に第８の手段の項で説明した
ように、Ｍｇ系水素吸蔵金属材と表面材との拡散接合に
は、Ｍｇ酸化物の存在が障害となり、そのために上述の
如き酸素との親和力が大きい元素が必要になるのである
が、本手段はかかる元素を必要とせずに当該拡散接合を
容易にする、若しくはその量を減らすことができる。そ
の理由は次の通りである。
ように、Ｍｇ系水素吸蔵金属材と表面材との拡散接合に
は、Ｍｇ酸化物の存在が障害となり、そのために上述の
如き酸素との親和力が大きい元素が必要になるのである
が、本手段はかかる元素を必要とせずに当該拡散接合を
容易にする、若しくはその量を減らすことができる。そ
の理由は次の通りである。
【００４６】上記Ｍｇ系水素吸蔵金属材は水素化処理に
よって表面に当該金属の水素化物を生成することになる
が、該水素化物は酸化され難いため、当該処理後に大気
に触れてもＭｇ系水素吸蔵金属材の表面には酸化皮膜が
生成され難く、生成されても薄い。よって、表面材をＭ
ｇ系水素吸蔵金属材に拡散接合させるにあたって上述の
如き酸素との親和力が大きい元素を減らし、あるいは不
要にすることができ、あるいは拡散処理条件を緩和させ
て当該Ｍｇ系複合水素吸蔵金属部材の製造を簡易なもの
にすることができる。
よって表面に当該金属の水素化物を生成することになる
が、該水素化物は酸化され難いため、当該処理後に大気
に触れてもＭｇ系水素吸蔵金属材の表面には酸化皮膜が
生成され難く、生成されても薄い。よって、表面材をＭ
ｇ系水素吸蔵金属材に拡散接合させるにあたって上述の
如き酸素との親和力が大きい元素を減らし、あるいは不
要にすることができ、あるいは拡散処理条件を緩和させ
て当該Ｍｇ系複合水素吸蔵金属部材の製造を簡易なもの
にすることができる。
【００４７】ここに、Ｍｇ系水素吸蔵金属材に当該金属
の水素化物を生成させるための上記水素化処理にあたっ
ては、例えば３００〜４００℃、２０〜３０気圧で水素
ガスを印加するようにすればよい。
の水素化物を生成させるための上記水素化処理にあたっ
ては、例えば３００〜４００℃、２０〜３０気圧で水素
ガスを印加するようにすればよい。
【００４８】
【発明の効果】従って、上記第１の手段（請求項１に係
る発明）によれば、水素吸蔵金属材の表面に、当該金属
の水素化物と水素ガスとの中間のポテンシャルエネルギ
ーを有し上記水素吸蔵金属材内部と外部との間で水素を
移動させる表面材が結合されているから、水素の移動に
必要な活性化エネルギーの低下が図れ、水素の吸蔵・放
出を低温で行なわせることが可能になるとともに、初期
活性化処理を低温で行なうことができるようになる。
る発明）によれば、水素吸蔵金属材の表面に、当該金属
の水素化物と水素ガスとの中間のポテンシャルエネルギ
ーを有し上記水素吸蔵金属材内部と外部との間で水素を
移動させる表面材が結合されているから、水素の移動に
必要な活性化エネルギーの低下が図れ、水素の吸蔵・放
出を低温で行なわせることが可能になるとともに、初期
活性化処理を低温で行なうことができるようになる。
【００４９】第２の手段（請求項２に係る発明）によれ
ば、上記水素吸蔵金属材がＭｇ系金属によって形成され
ているから、水素吸蔵能が高いＭｇ系水素化物を低温で
作動させることができるようになる。
ば、上記水素吸蔵金属材がＭｇ系金属によって形成され
ているから、水素吸蔵能が高いＭｇ系水素化物を低温で
作動させることができるようになる。
【００５０】第３の手段（請求項３に係る発明）によれ
ば、上記Ｍｇ系水素吸蔵金属材が遷移金属を含有する多
元系水素吸蔵合金であるから、Ｍｇ系水素化物のポテン
シャルエネルギーを高めて、より低温で水素を吸蔵・放
出させることができる。
ば、上記Ｍｇ系水素吸蔵金属材が遷移金属を含有する多
元系水素吸蔵合金であるから、Ｍｇ系水素化物のポテン
シャルエネルギーを高めて、より低温で水素を吸蔵・放
出させることができる。
【００５１】第４の手段（請求項４に係る発明）によれ
ば、上記表面材が、本体の水素吸蔵金属材よりも低温で
水素を吸蔵・放出する低温型の水素吸蔵金属によって形
成されているから、該低温型水素吸蔵金属の水素化物の
ポテンシャルエネルギーが高いことを利用して低温での
水素の吸蔵・放出を行なわせることができるとともに、
多量の水素を吸蔵させる上で有利になる。
ば、上記表面材が、本体の水素吸蔵金属材よりも低温で
水素を吸蔵・放出する低温型の水素吸蔵金属によって形
成されているから、該低温型水素吸蔵金属の水素化物の
ポテンシャルエネルギーが高いことを利用して低温での
水素の吸蔵・放出を行なわせることができるとともに、
多量の水素を吸蔵させる上で有利になる。
【００５２】第５の手段（請求項５に係る発明）によれ
ば、上記表面材が水素吸蔵金属材に拡散接合しているか
ら、上記水素吸蔵金属材のポテンシャルエネルギーを表
面から内部に向かって徐々に減少させ且つ各々のステッ
プでの乗り越えるべき活性化エネルギーは小さくするこ
とができ、本体の水素吸蔵金属材と表面材との間での水
素の移動を容易にして、低温で水素の吸蔵・放出を円滑
に行なわせることができる。
ば、上記表面材が水素吸蔵金属材に拡散接合しているか
ら、上記水素吸蔵金属材のポテンシャルエネルギーを表
面から内部に向かって徐々に減少させ且つ各々のステッ
プでの乗り越えるべき活性化エネルギーは小さくするこ
とができ、本体の水素吸蔵金属材と表面材との間での水
素の移動を容易にして、低温で水素の吸蔵・放出を円滑
に行なわせることができる。
【００５３】第６の手段（請求項６に係る発明）によれ
ば、上記表面材の少なくとも一部が非平衡状態にあるか
ら、多様なエネルギーレベルの水素のサイトを得ること
ができ、水素吸蔵金属材から表面材への移動が容易にな
って、水素の吸蔵・放出を円滑に行なわせることができ
る。
ば、上記表面材の少なくとも一部が非平衡状態にあるか
ら、多様なエネルギーレベルの水素のサイトを得ること
ができ、水素吸蔵金属材から表面材への移動が容易にな
って、水素の吸蔵・放出を円滑に行なわせることができ
る。
【００５４】第７の手段（請求項７に係る発明）によれ
ば、上記表面材がアモルファス金属であるから、安定で
且つ多様なエネルギーレベルを得て水素の円滑な吸蔵・
放出を図ることができる。
ば、上記表面材がアモルファス金属であるから、安定で
且つ多様なエネルギーレベルを得て水素の円滑な吸蔵・
放出を図ることができる。
【００５５】第８の手段（請求項８に係る発明）によれ
ば、上記水素吸蔵金属材及び表面材のうちの少なくとも
一方がＭｇよりも酸素との親和力が大きい元素を有する
から、複合水素吸蔵金属部材の耐被毒性を向上させ耐久
性を高めることができる。その結果、作業時の処理時間
を短縮させることができる。
ば、上記水素吸蔵金属材及び表面材のうちの少なくとも
一方がＭｇよりも酸素との親和力が大きい元素を有する
から、複合水素吸蔵金属部材の耐被毒性を向上させ耐久
性を高めることができる。その結果、作業時の処理時間
を短縮させることができる。
【００５６】第９の手段（請求項９に係る発明）によれ
ば、水素吸蔵金属粒子と非平衡金属粒子とを混合し、該
非平衡金属粒子の結晶化温度以下の温度で接合するよう
にしたから、表面に非平衡相を有する複合水素吸蔵金属
部材を得ることができる。
ば、水素吸蔵金属粒子と非平衡金属粒子とを混合し、該
非平衡金属粒子の結晶化温度以下の温度で接合するよう
にしたから、表面に非平衡相を有する複合水素吸蔵金属
部材を得ることができる。
【００５７】第１０の手段（請求項１０に係る発明）に
よれば、水素吸蔵金属材の表面に表面材用の金属材料を
供給し、該金属材料の上から高エネルギービームを照射
することによって該金属材料を局部的に加熱溶融し、急
冷させるようにしたから、表面材の結晶化を招くことな
く、少なくとも一部が非平衡状態にあり且つ上記水素吸
蔵金属材の表面に接合した表面材を簡単に形成すること
ができる。
よれば、水素吸蔵金属材の表面に表面材用の金属材料を
供給し、該金属材料の上から高エネルギービームを照射
することによって該金属材料を局部的に加熱溶融し、急
冷させるようにしたから、表面材の結晶化を招くことな
く、少なくとも一部が非平衡状態にあり且つ上記水素吸
蔵金属材の表面に接合した表面材を簡単に形成すること
ができる。
【００５８】第１１の手段（請求項１１に係る発明）に
よれば、Ｍｇ系水素吸蔵金属材に水素化処理を施すこと
によって当該金属の水素化物を生成した後、表面材を当
該Ｍｇ系水素吸蔵金属材に拡散接合させるようにしたか
ら、当該処理後に大気に触れてもＭｇ系水素吸蔵金属材
の表面には酸化皮膜が生成され難く、生成されても薄い
ものとなり、酸素との親和力が大きい元素の量を減ら
し、あるいは零にしても、あるいは拡散処理条件を緩和
させても、上記表面材をＭｇ系水素吸蔵金属材に拡散接
合させることができ、Ｍｇ系の複合水素吸蔵金属部材の
製造を簡易なものにし、また、製造コストを下げること
ができる。
よれば、Ｍｇ系水素吸蔵金属材に水素化処理を施すこと
によって当該金属の水素化物を生成した後、表面材を当
該Ｍｇ系水素吸蔵金属材に拡散接合させるようにしたか
ら、当該処理後に大気に触れてもＭｇ系水素吸蔵金属材
の表面には酸化皮膜が生成され難く、生成されても薄い
ものとなり、酸素との親和力が大きい元素の量を減ら
し、あるいは零にしても、あるいは拡散処理条件を緩和
させても、上記表面材をＭｇ系水素吸蔵金属材に拡散接
合させることができ、Ｍｇ系の複合水素吸蔵金属部材の
製造を簡易なものにし、また、製造コストを下げること
ができる。
【００５９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００６０】（実施例１）水素吸蔵金属としてのＭｇ水
素吸蔵金属粉末と、表面材としてのラーベス相を有する
ＺｒＦｅ1.4 Ｃｒ0.6 （以下、ＺｒＦｅＣｒと記す）水
素吸蔵金属粉末とを、後者の量を４０ｗｔ％として非酸
化性雰囲気（Ａｒガス中）で混合し、５ｔｏｎ／ｃｍ2
の圧力で圧粉成形した。得られた圧粉成形体に対して非
酸化性雰囲気中で、２〜３気圧で７００℃×０．５ｈｒ
の加熱処理を行ない、しかる後に粉砕を行ったところＭ
ｇ水素吸蔵金属粉末にＺｒＦｅＣｒが分散されたＭｇ系
の複合水素吸蔵金属部材が得られた。
素吸蔵金属粉末と、表面材としてのラーベス相を有する
ＺｒＦｅ1.4 Ｃｒ0.6 （以下、ＺｒＦｅＣｒと記す）水
素吸蔵金属粉末とを、後者の量を４０ｗｔ％として非酸
化性雰囲気（Ａｒガス中）で混合し、５ｔｏｎ／ｃｍ2
の圧力で圧粉成形した。得られた圧粉成形体に対して非
酸化性雰囲気中で、２〜３気圧で７００℃×０．５ｈｒ
の加熱処理を行ない、しかる後に粉砕を行ったところＭ
ｇ水素吸蔵金属粉末にＺｒＦｅＣｒが分散されたＭｇ系
の複合水素吸蔵金属部材が得られた。
【００６１】このようにして得られた複合水素吸蔵金属
部材に以下の様な条件で活性化処理を施した。
部材に以下の様な条件で活性化処理を施した。
【００６２】 上記加熱脱気→水素ガス印加の処理サイクルは１〜２回
繰り返した。
繰り返した。
【００６３】上記の活性化処理を施した後の水素吸蔵・
放出特性を１００℃の温度で測定した。そのＰＣＴ線図
を図５に示す。同図から明らかなように、１００℃とい
う低い温度でありながら、比較的低い水素平衡圧で水素
の吸蔵・放出が行なわれることがわかる。
放出特性を１００℃の温度で測定した。そのＰＣＴ線図
を図５に示す。同図から明らかなように、１００℃とい
う低い温度でありながら、比較的低い水素平衡圧で水素
の吸蔵・放出が行なわれることがわかる。
【００６４】図５の吸蔵曲線において、そのプラトー領
域は平坦性がよい。これは水素がＺｒＦｅＣｒに吸蔵さ
れた後、Ｍｇ水素吸蔵金属内に吸蔵されていることによ
るものと考えられる。また、放出曲線において、ＺｒＦ
ｅＣｒに吸蔵されていた水素は完全に放出されている
が、Ｍｇ水素吸蔵金属に水素が吸蔵されて形成された金
属水素化物中の水素はまだ残っていると認められる（図
中（ア）の量に相当）。
域は平坦性がよい。これは水素がＺｒＦｅＣｒに吸蔵さ
れた後、Ｍｇ水素吸蔵金属内に吸蔵されていることによ
るものと考えられる。また、放出曲線において、ＺｒＦ
ｅＣｒに吸蔵されていた水素は完全に放出されている
が、Ｍｇ水素吸蔵金属に水素が吸蔵されて形成された金
属水素化物中の水素はまだ残っていると認められる（図
中（ア）の量に相当）。
【００６５】なお比較例としてＭｇ水素吸蔵金属粉末単
体の吸蔵特性の調査を試みたが、上記の活性化条件では
活性化ができなかった。
体の吸蔵特性の調査を試みたが、上記の活性化条件では
活性化ができなかった。
【００６６】（実施例２）水素吸蔵金属として、Ｍｇに
遷移金属としてのＮｉを０．０３重量％添加、溶解させ
た水素吸蔵金属粉末（以下Ｍｇ（Ｎｉ）水素吸蔵金属粉
末という）と、表面材としての同様のＺｒＦｅＣｒ水素
吸蔵金属粉末（４０ｗｔ％）とを用いて、実施例１と同
様の条件でＭｇ系の複合水素吸蔵金属部材の製造及び活
性化処理を行なった。
遷移金属としてのＮｉを０．０３重量％添加、溶解させ
た水素吸蔵金属粉末（以下Ｍｇ（Ｎｉ）水素吸蔵金属粉
末という）と、表面材としての同様のＺｒＦｅＣｒ水素
吸蔵金属粉末（４０ｗｔ％）とを用いて、実施例１と同
様の条件でＭｇ系の複合水素吸蔵金属部材の製造及び活
性化処理を行なった。
【００６７】このようにして得られた複合水素吸蔵金属
部材の水素吸蔵・放出特性を１００℃の温度で測定し
た。そのＰＣＴ線図を図６に示す。本例の場合も、低温
且つ比較的低い水素平衡圧で水素の吸蔵・放出が行なわ
れている。
部材の水素吸蔵・放出特性を１００℃の温度で測定し
た。そのＰＣＴ線図を図６に示す。本例の場合も、低温
且つ比較的低い水素平衡圧で水素の吸蔵・放出が行なわ
れている。
【００６８】同図の吸蔵曲線において、プラトー域は平
坦性よく、これはＺｒＦｅＣｒへの水素吸蔵の後、Ｍｇ
（Ｎｉ）への吸蔵が起こっているものと考えられる。一
方、放出曲線においては、ＺｒＦｅＣｒの水素は完全に
放出され、Ｍｇ（Ｎｉ）の水素も実施例１のものに比べ
て多量に放出されている。水素の残量は、図中（イ）に
相当する。
坦性よく、これはＺｒＦｅＣｒへの水素吸蔵の後、Ｍｇ
（Ｎｉ）への吸蔵が起こっているものと考えられる。一
方、放出曲線においては、ＺｒＦｅＣｒの水素は完全に
放出され、Ｍｇ（Ｎｉ）の水素も実施例１のものに比べ
て多量に放出されている。水素の残量は、図中（イ）に
相当する。
【００６９】従って、ＭｇへのＮｉの添加が先に説明し
た図２の効果を生み、１００℃という低温であっても、
当該複合水素吸蔵金属部材における水素の吸蔵・放出が
効率良く行なわれることがわかる。なお、Ｍｇ（Ｎｉ）
水素吸蔵金属部分では吸蔵曲線と放出曲線にまだヒステ
リシスを持つ。
た図２の効果を生み、１００℃という低温であっても、
当該複合水素吸蔵金属部材における水素の吸蔵・放出が
効率良く行なわれることがわかる。なお、Ｍｇ（Ｎｉ）
水素吸蔵金属部分では吸蔵曲線と放出曲線にまだヒステ
リシスを持つ。
【００７０】比較例としてＭｇ（Ｎｉ）水素吸蔵金属粉
末単体の吸蔵特性の調査を試みたが、上記の活性化条件
では活性化が出来なかった。
末単体の吸蔵特性の調査を試みたが、上記の活性化条件
では活性化が出来なかった。
【００７１】（実施例３）実施例１と同様に、Ｍｇ水素
吸蔵金属粉末と４０ｗｔ％のラーベス相を有するＺｒＮ
ｉＣｒの水素吸蔵金属粉末との混合、圧粉、加熱処理を
行なった後に、５００〜６００℃×２０ｈｒの拡散処理
を行なってから、粉砕を行なうことにより、Ｍｇ系の複
合水素吸蔵金属部材を得た。
吸蔵金属粉末と４０ｗｔ％のラーベス相を有するＺｒＮ
ｉＣｒの水素吸蔵金属粉末との混合、圧粉、加熱処理を
行なった後に、５００〜６００℃×２０ｈｒの拡散処理
を行なってから、粉砕を行なうことにより、Ｍｇ系の複
合水素吸蔵金属部材を得た。
【００７２】このようにして得られた複合水素吸蔵金属
部材に、実施例１と同様な方法で活性化処理を施した
後、その水素吸蔵・放出特性を１００℃の温度で測定し
た。そのＰＣＴ線図を図７に示す。この図の吸蔵曲線に
おいて、そのプラトー領域は平坦性が悪くなっている。
これはＺｒＮｉＣｒへの水素吸蔵の後、Ｍｇ水素吸蔵金
属部への水素の吸蔵が起こっていると考えられる。放出
曲線において、ＺｒＮｉＣｒの領域では水素は完全に放
出され、また水素放出に関しては、実施例１および２に
比較し、Ｍｇ水素吸蔵金属の領域でのヒステリシスが減
少し、水素の放出残量は少ない（図中（ウ）に相当）。
部材に、実施例１と同様な方法で活性化処理を施した
後、その水素吸蔵・放出特性を１００℃の温度で測定し
た。そのＰＣＴ線図を図７に示す。この図の吸蔵曲線に
おいて、そのプラトー領域は平坦性が悪くなっている。
これはＺｒＮｉＣｒへの水素吸蔵の後、Ｍｇ水素吸蔵金
属部への水素の吸蔵が起こっていると考えられる。放出
曲線において、ＺｒＮｉＣｒの領域では水素は完全に放
出され、また水素放出に関しては、実施例１および２に
比較し、Ｍｇ水素吸蔵金属の領域でのヒステリシスが減
少し、水素の放出残量は少ない（図中（ウ）に相当）。
【００７３】これは、上記拡散処理によって先に説明し
た図３に示す効果が得られ、水素の放出がより円滑に行
なわれるようになった結果と認められる。
た図３に示す効果が得られ、水素の放出がより円滑に行
なわれるようになった結果と認められる。
【００７４】（実施例４）ＺｒＮｉＣｒの化学式で示さ
れるアモルファスの水素吸蔵金属粉末をガスアトマイズ
により作成した。これとＭｇ水素吸蔵金属粉末とを、前
者の量を４０ｗｔ％として、実施例１と同様の混合、圧
粉を行なった後、非酸化性雰囲気中において２〜３気圧
で４００〜５００℃×２０ｈｒの加熱処理を行なってか
ら粉砕することにより、Ｍｇ水素吸蔵金属粉末に上記Ｚ
ｒＮｉＣｒが分散されたＭｇ系の複合水素吸蔵金属部材
を得た。
れるアモルファスの水素吸蔵金属粉末をガスアトマイズ
により作成した。これとＭｇ水素吸蔵金属粉末とを、前
者の量を４０ｗｔ％として、実施例１と同様の混合、圧
粉を行なった後、非酸化性雰囲気中において２〜３気圧
で４００〜５００℃×２０ｈｒの加熱処理を行なってか
ら粉砕することにより、Ｍｇ水素吸蔵金属粉末に上記Ｚ
ｒＮｉＣｒが分散されたＭｇ系の複合水素吸蔵金属部材
を得た。
【００７５】このようにして得られた複合水素吸蔵金属
部材に、実施例１と同様な方法で活性化処理を施した
後、その水素吸蔵・放出特性を１００℃の温度で測定し
た。そのＰＣＴ線図を図８に示す。この図の吸蔵曲線に
おいて、プラトー領域は平坦性が悪くなり、明確なプラ
トー領域を示さなかった。これは、非平衡ＺｒＮｉＣｒ
が多様なエネルギーレベルを有するためと考えられる
（図４参照）。また、放出曲線から、Ｍｇ水素吸蔵金属
部での水素放出残量はほとんどなく、略完全に放出され
ることがわかった。これは、非平衡ＺｒＮｉＣｒが多様
なエネルギーレベルを有し、Ｍｇ水素吸蔵金属部から表
面材としてのＺｒＮｉＣｒへの水素の移動が容易になっ
たためと認められる。
部材に、実施例１と同様な方法で活性化処理を施した
後、その水素吸蔵・放出特性を１００℃の温度で測定し
た。そのＰＣＴ線図を図８に示す。この図の吸蔵曲線に
おいて、プラトー領域は平坦性が悪くなり、明確なプラ
トー領域を示さなかった。これは、非平衡ＺｒＮｉＣｒ
が多様なエネルギーレベルを有するためと考えられる
（図４参照）。また、放出曲線から、Ｍｇ水素吸蔵金属
部での水素放出残量はほとんどなく、略完全に放出され
ることがわかった。これは、非平衡ＺｒＮｉＣｒが多様
なエネルギーレベルを有し、Ｍｇ水素吸蔵金属部から表
面材としてのＺｒＮｉＣｒへの水素の移動が容易になっ
たためと認められる。
【００７６】（実施例５）ＺｒＮｉＣｒを主成分とし３
ｗｔ％のＹを有するアモルファス水素吸蔵金属粉末をガ
スアトマイズにより作成した。これとＭｇ水素吸蔵金属
粉末とを、前者の量を４０ｗｔ％として実施例１と同様
の混合、圧粉を行ない、さらに非酸化性雰囲気中におい
て２〜３気圧で４００〜５００℃×５ｈｒ熱処理を行な
うことにより、Ｍｇ水素吸蔵金属粉末にＺｒＮｉＣｒが
分散されたＭｇ系の複合水素吸蔵金属部材を得た。
ｗｔ％のＹを有するアモルファス水素吸蔵金属粉末をガ
スアトマイズにより作成した。これとＭｇ水素吸蔵金属
粉末とを、前者の量を４０ｗｔ％として実施例１と同様
の混合、圧粉を行ない、さらに非酸化性雰囲気中におい
て２〜３気圧で４００〜５００℃×５ｈｒ熱処理を行な
うことにより、Ｍｇ水素吸蔵金属粉末にＺｒＮｉＣｒが
分散されたＭｇ系の複合水素吸蔵金属部材を得た。
【００７７】このようにして得られた複合水素吸蔵金属
部材に、実施例１と同様な方法で活性化処理を施した
後、水素吸蔵・放出特性を１００℃の温度で測定した。
そのＰＣＴ線図を図９に示す。実施例４に比較し熱処理
時間が短いにも拘らず、吸蔵・放出曲線は略一致してい
る。
部材に、実施例１と同様な方法で活性化処理を施した
後、水素吸蔵・放出特性を１００℃の温度で測定した。
そのＰＣＴ線図を図９に示す。実施例４に比較し熱処理
時間が短いにも拘らず、吸蔵・放出曲線は略一致してい
る。
【００７８】これは、Ｍｇよりも酸素との親和力が大き
い上記Ｙの添加によって、Ｍｇ水素吸蔵金属粉末表面の
酸化物の分解が促進され、水素放出に必要な活性化エネ
ルギーが低下したためと認められる。
い上記Ｙの添加によって、Ｍｇ水素吸蔵金属粉末表面の
酸化物の分解が促進され、水素放出に必要な活性化エネ
ルギーが低下したためと認められる。
【００７９】（実施例６）本例及び次の実施例７は高エ
ネルギービームを用いてＭｇ系の複合水素吸蔵合金部材
を得る例である。
ネルギービームを用いてＭｇ系の複合水素吸蔵合金部材
を得る例である。
【００８０】図１０に示すように、Ｍｇ系水素吸蔵合金
板１の上に融体超急冷法によって得た厚さ５０μｍ、幅
１０ｍｍのＺｒ−Ｎｉ合金薄帯２を載せ、これに、Ａｒ
不活性雰囲気中にて出力５００Ｗの炭酸ガスレーザービ
ーム３を速度１０ｍ／ｓｅｃで移動させながら上記Ｚｒ
−Ｎｉ合金薄帯２の上から照射していった。
板１の上に融体超急冷法によって得た厚さ５０μｍ、幅
１０ｍｍのＺｒ−Ｎｉ合金薄帯２を載せ、これに、Ａｒ
不活性雰囲気中にて出力５００Ｗの炭酸ガスレーザービ
ーム３を速度１０ｍ／ｓｅｃで移動させながら上記Ｚｒ
−Ｎｉ合金薄帯２の上から照射していった。
【００８１】これにより、上記Ｚｒ−Ｎｉ合金薄帯２に
おける当該ビーム照射部位が溶融するとともに、該照射
部位直下の上記Ｍｇ系水素吸蔵合金板１の表面が若干溶
融し上記ビーム３の通過に伴って当該溶融部が１０5 〜
１０6 ℃／ｓｅｃの速度で急冷されて、上記Ｍｇ系水素
吸蔵合金板１に金属接合された非晶質（アモルファス）
のＺｒ−Ｎｉ表面層４が得られた。この非晶質表面層４
は上記ビーム３の１回の移動で幅２００μｍ程度形成さ
れた。そこで、上記ビーム３を上記薄帯２上で約１００
μｍ間隔で移動させ当該薄帯２の全体が非晶質表面層４
になるようにした。
おける当該ビーム照射部位が溶融するとともに、該照射
部位直下の上記Ｍｇ系水素吸蔵合金板１の表面が若干溶
融し上記ビーム３の通過に伴って当該溶融部が１０5 〜
１０6 ℃／ｓｅｃの速度で急冷されて、上記Ｍｇ系水素
吸蔵合金板１に金属接合された非晶質（アモルファス）
のＺｒ−Ｎｉ表面層４が得られた。この非晶質表面層４
は上記ビーム３の１回の移動で幅２００μｍ程度形成さ
れた。そこで、上記ビーム３を上記薄帯２上で約１００
μｍ間隔で移動させ当該薄帯２の全体が非晶質表面層４
になるようにした。
【００８２】そうして、上記Ｍｇ系水素吸蔵合金板１に
非晶質表面層４が形成されたものを粉砕することによ
り、非晶質表面層４を有する粒径が数ｍｍ以下のＭｇ系
の複合水素吸蔵金属部材を得た。そして、このＭｇ系の
複合水素吸蔵金属部材に実施例１と同様の条件で初期活
性化処理を施し１００℃の温度で水素の吸蔵・放出特性
を調べた。得られたＰＣＴ線図を図１１に示す。
非晶質表面層４が形成されたものを粉砕することによ
り、非晶質表面層４を有する粒径が数ｍｍ以下のＭｇ系
の複合水素吸蔵金属部材を得た。そして、このＭｇ系の
複合水素吸蔵金属部材に実施例１と同様の条件で初期活
性化処理を施し１００℃の温度で水素の吸蔵・放出特性
を調べた。得られたＰＣＴ線図を図１１に示す。
【００８３】同図の吸蔵曲線はプラトー域の平坦性がよ
い。また、放出曲線をみるとＭｇ系水素吸蔵合金部分の
水素放出残量が少ないことがわかる。これは、上記Ｚｒ
−Ｎｉの非晶質表面層４による効果と認められる。
い。また、放出曲線をみるとＭｇ系水素吸蔵合金部分の
水素放出残量が少ないことがわかる。これは、上記Ｚｒ
−Ｎｉの非晶質表面層４による効果と認められる。
【００８４】（実施例７）本例も高エネルギービームを
用いてＭｇ系の複合水素吸蔵合金部材を得る例である
が、平均粒径５ｍｍのＭｇ粗粒とＺｒ−Ｎｉ合金粉末を
用いている点が実施例６と相違する。
用いてＭｇ系の複合水素吸蔵合金部材を得る例である
が、平均粒径５ｍｍのＭｇ粗粒とＺｒ−Ｎｉ合金粉末を
用いている点が実施例６と相違する。
【００８５】すなわち、図１２に示すように、上記Ｍｇ
粗粒５を冷却板上に敷き詰め、Ａｒ不活性雰囲気中にお
いて、Ｍｇ粗粒５の上にＺｒ−Ｎｉ合金粉末６を供給し
ながらこれに追従させて該供給部に出力５００Ｗの炭酸
ガスレーザービーム３を照射していった。Ｚｒ−Ｎｉ合
金粉末６の供給移動速度及びビーム３の移動速度は１０
ｍ／ｓｅｃである。
粗粒５を冷却板上に敷き詰め、Ａｒ不活性雰囲気中にお
いて、Ｍｇ粗粒５の上にＺｒ−Ｎｉ合金粉末６を供給し
ながらこれに追従させて該供給部に出力５００Ｗの炭酸
ガスレーザービーム３を照射していった。Ｚｒ−Ｎｉ合
金粉末６の供給移動速度及びビーム３の移動速度は１０
ｍ／ｓｅｃである。
【００８６】これにより、上記Ｚｒ−Ｎｉ合金粉末６が
溶融するとともに、その下の上記Ｍｇ粗粒５の表面が若
干溶融し上記ビーム３の通過に伴って当該溶融部が１０
5 〜１０6 ℃／ｓｅｃの速度で急冷されて、上記Ｍｇ粗
粒５に金属接合されたＺｒ−Ｎｉ非晶質表面層７が得ら
れた。この非晶質表面層７は上記ビーム３の１回の移動
で幅２００μｍ程度形成された。そこで上記冷却板を水
平に加振しながらＺｒ−Ｎｉ合金粉末６の供給及びビー
ム３の照射を行なうことにより、Ｍｇ粗粒１の表面の全
域にわたって非晶質表面層７形成されるようにした。
溶融するとともに、その下の上記Ｍｇ粗粒５の表面が若
干溶融し上記ビーム３の通過に伴って当該溶融部が１０
5 〜１０6 ℃／ｓｅｃの速度で急冷されて、上記Ｍｇ粗
粒５に金属接合されたＺｒ−Ｎｉ非晶質表面層７が得ら
れた。この非晶質表面層７は上記ビーム３の１回の移動
で幅２００μｍ程度形成された。そこで上記冷却板を水
平に加振しながらＺｒ−Ｎｉ合金粉末６の供給及びビー
ム３の照射を行なうことにより、Ｍｇ粗粒１の表面の全
域にわたって非晶質表面層７形成されるようにした。
【００８７】このようにして得られたＭｇ系の複合水素
吸蔵金属部材に実施例１と同様の条件で初期活性化処理
を施し１００℃の温度で水素の吸蔵・放出特性を調べた
ところ、実施例６と略同じ特性を示した。
吸蔵金属部材に実施例１と同様の条件で初期活性化処理
を施し１００℃の温度で水素の吸蔵・放出特性を調べた
ところ、実施例６と略同じ特性を示した。
【００８８】（実施例８）本例は、母材（Ｍｇ系水素吸
蔵金属材）に前処理を施すことによって酸素との親和力
が高い元素の該母材への添加を不要にした例であり、そ
の製造工程は図１３に示されている。以下、当該製造方
法を工程順に説明する。
蔵金属材）に前処理を施すことによって酸素との親和力
が高い元素の該母材への添加を不要にした例であり、そ
の製造工程は図１３に示されている。以下、当該製造方
法を工程順に説明する。
【００８９】−前処理（水素化）− Ｍｇ水素吸蔵金属粉末に、水素ガス圧力３０気圧で、温
度３５０℃の加熱処理を１２ｈｒ行なうことにより、当
該水素化処理を行なった。これにより、Ｍｇ水素化物の
粉末が得られた。
度３５０℃の加熱処理を１２ｈｒ行なうことにより、当
該水素化処理を行なった。これにより、Ｍｇ水素化物の
粉末が得られた。
【００９０】−混合・圧粉− 上記Ｍｇ水素化物粉末とラーベス相を有するＺｒＮｉＣ
ｒ（表面材）とを、後者の割合を４０ｗｔ％として非酸
化性雰囲気（Ａｒガス中）で混合し、５ｔｏｎ／ｃｍ2
の圧力で圧粉成形した。
ｒ（表面材）とを、後者の割合を４０ｗｔ％として非酸
化性雰囲気（Ａｒガス中）で混合し、５ｔｏｎ／ｃｍ2
の圧力で圧粉成形した。
【００９１】−加熱処理− 得られた圧粉成形体に対して非酸化性雰囲気中で、２〜
３気圧で７００℃×０．５ｈｒの加熱処理を行ない、し
かる後に粉砕を行った。
３気圧で７００℃×０．５ｈｒの加熱処理を行ない、し
かる後に粉砕を行った。
【００９２】−拡散熱処理− 得られた粉末を５００〜６００℃×２０ｈｒ加熱するこ
とにより、当該拡散処理を行なった。
とにより、当該拡散処理を行なった。
【００９３】−初期活性化処理− 得られたＭｇ系の複合水素吸蔵金属部材（粉末）に以下
の条件で初期活性化処理を施した。
の条件で初期活性化処理を施した。
【００９４】 上記加熱脱気→水素ガス印加の処理サイクルは１〜２回
繰り返した。
繰り返した。
【００９５】−水素吸蔵・放出特性について− 上記初期活性化処理を施したＭｇ系の複合水素吸蔵金属
部材の水素吸蔵・放出特性を１００℃の温度で測定し
た。そのＰＣＴ線図を図１４に示す。また、図１５は比
較例のＰＣＴ線図を示す。この比較例は、Ｍｇ水素吸蔵
金属粉末に上記前処理を施さない点と、表面材としてラ
ーベス相を有するＺｒＮｉＣｒにＹを３ｗｔ％添加混合
したものを用いる点とを除き、他は実施例８と同じ条件
で上記混合・圧粉、加熱処理、拡散熱処理、及び初期活
性化処理を行なったものである。
部材の水素吸蔵・放出特性を１００℃の温度で測定し
た。そのＰＣＴ線図を図１４に示す。また、図１５は比
較例のＰＣＴ線図を示す。この比較例は、Ｍｇ水素吸蔵
金属粉末に上記前処理を施さない点と、表面材としてラ
ーベス相を有するＺｒＮｉＣｒにＹを３ｗｔ％添加混合
したものを用いる点とを除き、他は実施例８と同じ条件
で上記混合・圧粉、加熱処理、拡散熱処理、及び初期活
性化処理を行なったものである。
【００９６】図１４（実施例８）と図１５（比較例）と
を比べると、各々のＰＣＴ線図に差異はほとんど認めら
れない。このことから、Ｍｇ水素吸蔵金属粉末に前処理
として上記水素化処理を行なって当該金属の水素化物を
生成することが、Ｍｇ水素吸蔵金属粉末の表面の酸化皮
膜の生成防止に有効であること、従ってＹのような酸素
との親和力が大きい元素を不要にすることができること
がわかる。
を比べると、各々のＰＣＴ線図に差異はほとんど認めら
れない。このことから、Ｍｇ水素吸蔵金属粉末に前処理
として上記水素化処理を行なって当該金属の水素化物を
生成することが、Ｍｇ水素吸蔵金属粉末の表面の酸化皮
膜の生成防止に有効であること、従ってＹのような酸素
との親和力が大きい元素を不要にすることができること
がわかる。
【００９７】なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範
囲で上記実施例を修正または変形することができる。
囲で上記実施例を修正または変形することができる。
【図１】水素吸蔵金属粉末への表面材の接合前後のポテ
ンシャルエネルギー状態を示す図
ンシャルエネルギー状態を示す図
【図２】水素吸蔵金属粉末に遷移金属を添加した複合水
素吸蔵金属部材のポテンシャルエネルギー状態を示す図
素吸蔵金属部材のポテンシャルエネルギー状態を示す図
【図３】拡散処理を行なった複合水素吸蔵金属部材のポ
テンシャルエネルギー状態を示す図
テンシャルエネルギー状態を示す図
【図４】表面材にアモルファス金属を用いた複合水素吸
蔵金属部材のポテンシャルエネルギー状態を示す図
蔵金属部材のポテンシャルエネルギー状態を示す図
【図５】４０ｗｔ％のＺｒＦｅＣｒを表面材として有す
る複合水素吸蔵金属部材のＰＣＴ線図
る複合水素吸蔵金属部材のＰＣＴ線図
【図６】Ｎｉを固溶させたＭｇ水素吸蔵金属を用いてな
る複合水素吸蔵金属部材のＰＣＴ線図
る複合水素吸蔵金属部材のＰＣＴ線図
【図７】４０ｗｔ％のラーベス相ＺｒＮｉＣｒを表面材
として有し且つ拡散処理が行なわれた複合水素吸蔵金属
部材のＰＣＴ線図
として有し且つ拡散処理が行なわれた複合水素吸蔵金属
部材のＰＣＴ線図
【図８】アモルファスのＺｒＮｉＣｒを表面材として有
する複合水素吸蔵金属部材のＰＣＴ線図
する複合水素吸蔵金属部材のＰＣＴ線図
【図９】ＺｒＮｉＣｒに３ｗｔ％のＹを含むアモルファ
ス金属を表面材として有する複合水素吸蔵金属部材のＰ
ＣＴ線図
ス金属を表面材として有する複合水素吸蔵金属部材のＰ
ＣＴ線図
【図１０】実施例６の製造方法の態様を示す断面図
【図１１】アモルファスのＺｒ−Ｎｉ表面層を有する実
施例６の複合水素吸蔵金属部材のＰＣＴ線図
施例６の複合水素吸蔵金属部材のＰＣＴ線図
【図１２】実施例７の製造方法の態様を示す断面図
【図１３】実施例８の製造方法の工程図
【図１４】Ｍｇ水素吸蔵金属粉末に前処理として水素化
処理を行なって水素化物を生成した実施例８のＰＣＴ線
図
処理を行なって水素化物を生成した実施例８のＰＣＴ線
図
【図１５】上記前処理を行わず表面材にＹを添加した比
較例のＰＣＴ線図
較例のＰＣＴ線図
なし
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 強 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 小笠原 徹 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 清水 勉 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 藤井 博信 広島県広島市東区牛田早稲田３丁目11−21 −501 (72)発明者 折茂 慎一 広島県安芸郡海田町三迫３丁目６−５
Claims (11)
- 【請求項１】 水素を吸蔵・放出する水素吸蔵金属材の
表面に、当該金属の水素化物と水素ガスとの中間のポテ
ンシャルエネルギーを有し、上記水素吸蔵金属材内部と
外部との間で水素を移動させる表面材が結合されている
ことを特徴とする複合水素吸蔵金属部材。 - 【請求項２】 上記水素吸蔵金属材は、Ｍｇ系金属によ
って形成されている請求項１に記載の複合水素吸蔵金属
部材。 - 【請求項３】 上記Ｍｇ系水素吸蔵金属材は、遷移金属
を含有する多元系水素吸蔵合金である請求項２に記載の
複合水素吸蔵金属部材。 - 【請求項４】 上記表面材は、上記水素吸蔵金属材より
も低温で水素を吸蔵・放出する水素吸蔵金属によって形
成されている請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記
載の複合水素吸蔵金属部材。 - 【請求項５】 上記表面材は、上記水素吸蔵金属材に拡
散接合している請求項４に記載の複合水素吸蔵金属部
材。 - 【請求項６】 上記表面材は、少なくともその一部が非
平衡状態にある請求項１乃至請求項５のいずれか一つに
記載の複合水素吸蔵金属部材。 - 【請求項７】 上記表面材は、アモルファス金属である
請求項６に記載の複合水素吸蔵金属部材。 - 【請求項８】 上記水素吸蔵金属材及び表面材のうちの
少なくとも一方はＭｇよりも酸素との親和力が大きい元
素を有する請求項２又は請求項３に記載の複合水素吸蔵
金属部材。 - 【請求項９】 水素を吸蔵・放出する水素吸蔵金属粒子
と、当該金属の水素化物と水素ガスとの中間のポテンシ
ャルエネルギーを有し且つ少なくとも一部が非平衡状態
にある非平衡金属粒子とを混合する工程と、 上記水素吸蔵金属粒子と非平衡金属粒子とを該非平衡金
属粒子の結晶化温度以下の温度で接合する工程とを順に
行なうことを特徴とする複合水素吸蔵金属部材の製造方
法。 - 【請求項１０】 水素を吸蔵・放出する水素吸蔵金属材
の表面に、当該金属の水素化物と水素ガスとの中間のポ
テンシャルエネルギーを有し且つ少なくとも一部が非平
衡状態にある表面材を形成するための金属材料を供給
し、該金属材料にその上から高エネルギービームを照射
することによって該金属材料を局部的に加熱溶融し、急
冷させることにより、上記水素吸蔵金属材の表面に接合
した表面材を形成することを特徴とする複合水素吸蔵合
金部材の製造方法。 - 【請求項１１】 Ｍｇ系水素吸蔵金属材に水素化処理を
施すことによって当該金属の水素化物を生成した後、該
水素化物と水素ガスとの中間のポテンシャルエネルギー
を有する表面材を該Ｍｇ系水素吸蔵金属材に拡散接合さ
せることを特徴とする複合水素吸蔵合金部材の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25277893A JP3383692B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-10-08 | 複合水素吸蔵金属部材及びその製造方法 |
| US08/198,265 US5536586A (en) | 1993-02-22 | 1994-02-18 | Composite hydrogen storage alloy material |
| DE4405497A DE4405497A1 (de) | 1993-02-22 | 1994-02-21 | Zusammengesetztes Wasserstoffspeicherlegierungsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171793 | 1993-02-22 | ||
| JP5-31717 | 1993-02-22 | ||
| JP25277893A JP3383692B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-10-08 | 複合水素吸蔵金属部材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06299272A true JPH06299272A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3383692B2 JP3383692B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=26370225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25277893A Expired - Fee Related JP3383692B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-10-08 | 複合水素吸蔵金属部材及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5536586A (ja) |
| JP (1) | JP3383692B2 (ja) |
| DE (1) | DE4405497A1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4040536A1 (de) * | 1989-12-20 | 1991-06-27 | Honda Motor Co Ltd | Verfahren und vorrichtung zur montage aeusserer plattenteile eines kraftfahrzeugs |
| JPWO2005073149A1 (ja) * | 2004-01-29 | 2007-08-23 | 有限会社山口ティー・エル・オー | 接合部材の製造方法、及びその接合部材 |
| JP2007216095A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | National Institutes Of Natural Sciences | 水素貯蔵金属又は合金の初期活性化方法及び水素化方法 |
| JP2009161424A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-23 | Nissan Motor Co Ltd | 水素貯蔵材料、水素貯蔵材料の製造方法、水素供給システム、燃料電池、内燃機関及び車両 |
| JP2011521179A (ja) * | 2008-05-15 | 2011-07-21 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ | 金属水素化物を用いた水素タンクの製造方法 |
| CN108103337A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-06-01 | 上海交通大学 | 镁基储氢材料的制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5906792A (en) * | 1996-01-19 | 1999-05-25 | Hydro-Quebec And Mcgill University | Nanocrystalline composite for hydrogen storage |
| CA2217095A1 (fr) * | 1997-10-22 | 1999-04-22 | Hydro-Quebec | Nanocomposites a interfaces activees prepares par broyage mecanique d'hydrures de magnesium et usage de ceux-ci pour le stockage d'hydrogene |
| US6589312B1 (en) * | 1999-09-01 | 2003-07-08 | David G. Snow | Nanoparticles for hydrogen storage, transportation, and distribution |
| US6491866B1 (en) * | 1999-11-06 | 2002-12-10 | Energy Conversion Devices, Inc. | High storage capacity, fast kinetics, long cycle-life, hydrogen storage alloys |
| US20050013770A1 (en) * | 2001-06-29 | 2005-01-20 | Robert Schulz | Method for storing hydrogen in an hybrid form |
| US20040074760A1 (en) * | 2002-10-17 | 2004-04-22 | Carnegie Mellon University | Production of biofuels |
| US7157401B2 (en) * | 2002-10-17 | 2007-01-02 | Carnegie Mellon University | Catalyst for the treatment of organic compounds |
| US7387712B2 (en) * | 2002-10-17 | 2008-06-17 | Carnegie Mellon University | Catalytic process for the treatment of organic compounds |
| JP2004307328A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-11-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素製造方法、水素製造装置およびこれを備えた発動機 |
| US20050274065A1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-12-15 | Carnegie Mellon University | Methods for producing biodiesel |
| JP4587734B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2010-11-24 | 三洋電機株式会社 | 水素吸蔵合金電極及び該電極を用いた二次電池 |
| US7557241B2 (en) * | 2004-08-30 | 2009-07-07 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | Method for producing α,β-unsaturated carboxylic acid ester, α,β-unsaturated carboxylic acid ester, and lubricating oil additive |
| WO2009109962A2 (en) * | 2008-03-03 | 2009-09-11 | Fredy Ornath | A hydrogen storage tank |
| US20110091352A1 (en) * | 2009-04-09 | 2011-04-21 | Fang Zhigang Z | Light metal solid solution alloys for hydrogen storage |
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| DE102018131465B4 (de) * | 2018-12-07 | 2025-01-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Wasserstoffspeichertank und Brennstoffzellensystem sowie Kraftfahrzeug mit einem solchen |
Family Cites Families (12)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5946881B2 (ja) * | 1979-05-10 | 1984-11-15 | 精二郎 須田 | 新規な水素吸収剤 |
| US4389326A (en) * | 1979-08-27 | 1983-06-21 | Agence Nationale De Valorization De La Recherche | Method of storing hydrogen in intimate mixtures of hydrides of magnesium and other metals or alloys |
| JPS56125201A (en) * | 1980-03-04 | 1981-10-01 | Sekisui Chem Co Ltd | Mixed hydrogen absorbing agent |
| JPS5738301A (en) * | 1980-08-11 | 1982-03-03 | Seijiro Suda | Generating method for high pressure hydrogen |
| DE3147839C2 (de) * | 1981-12-03 | 1983-12-22 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Magnesiumhaltiges Metallgranulat zur Speicherung von Wasserstoff |
| US4451445A (en) * | 1982-08-31 | 1984-05-29 | General Electric Company | Method for controlled hydrogen charging of metals |
| US5199972A (en) * | 1982-12-22 | 1993-04-06 | Studiengesellschaft Kohle G.M.B.H. | Method of preparing active magnesium-hydride or magnesium hydrogen-storer systems |
| JPS60100664A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素貯蔵用材料 |
| JPH0784636B2 (ja) * | 1986-09-12 | 1995-09-13 | マツダ株式会社 | 水素吸蔵合金 |
| JPH01131002A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-05-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金の製造方法 |
| JPH01131001A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-05-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金の製造方法 |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP25277893A patent/JP3383692B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-18 US US08/198,265 patent/US5536586A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-21 DE DE4405497A patent/DE4405497A1/de not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4040536A1 (de) * | 1989-12-20 | 1991-06-27 | Honda Motor Co Ltd | Verfahren und vorrichtung zur montage aeusserer plattenteile eines kraftfahrzeugs |
| JPWO2005073149A1 (ja) * | 2004-01-29 | 2007-08-23 | 有限会社山口ティー・エル・オー | 接合部材の製造方法、及びその接合部材 |
| JP4538579B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2010-09-08 | 有限会社山口ティー・エル・オー | 半導体接合部材の製造方法 |
| JP2007216095A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | National Institutes Of Natural Sciences | 水素貯蔵金属又は合金の初期活性化方法及び水素化方法 |
| JP2009161424A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-23 | Nissan Motor Co Ltd | 水素貯蔵材料、水素貯蔵材料の製造方法、水素供給システム、燃料電池、内燃機関及び車両 |
| US8522906B2 (en) | 2007-12-11 | 2013-09-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Hydrogen storage material, production method of the hydrogen storage material, hydrogen supply system, fuel cell, internal combustion engine and vehicle |
| JP2011521179A (ja) * | 2008-05-15 | 2011-07-21 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ | 金属水素化物を用いた水素タンクの製造方法 |
| US9045334B2 (en) | 2008-05-15 | 2015-06-02 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for manufacturing a hydrogen tank with metal hydrides |
| CN108103337A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-06-01 | 上海交通大学 | 镁基储氢材料的制备方法 |
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