JPH0813076A - Ｃａ−Ａｌ系水素吸蔵合金 - Google Patents
Ｃａ−Ａｌ系水素吸蔵合金Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】実用的な水素吸蔵特性を備え、かつ、軽量性及
び低廉性に優れた水素吸蔵合金を提供することを主な目
的とする。 【構成】Ｃａ及びＭｇの混合体ＰとＡｌ系合金Ｑとから
なる合金であって、モル比 P:Q=1:1.5〜2.8 であり、か
つ、その基本構造がラーベス相Ｃ１５型構造であること
を特徴とするＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金。
び低廉性に優れた水素吸蔵合金を提供することを主な目
的とする。 【構成】Ｃａ及びＭｇの混合体ＰとＡｌ系合金Ｑとから
なる合金であって、モル比 P:Q=1:1.5〜2.8 であり、か
つ、その基本構造がラーベス相Ｃ１５型構造であること
を特徴とするＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｃａ−Ａｌ系水素吸蔵
合金に関する。
合金に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】水素吸蔵合金は、水素と直接反
応して速やかに大量の水素を吸蔵する一方、吸蔵した水
素を放出する特性を有し、水素の吸蔵・放出が可逆的に
行なえることからエネルギー技術分野を中心として水素
吸蔵合金の利用技術に関する開発が盛んに行われてい
る。そして、水素吸蔵合金は、水素貯蔵・輸送、エネル
ギー変換媒体、電池負極等の用途として幅広く利用され
つつある。
応して速やかに大量の水素を吸蔵する一方、吸蔵した水
素を放出する特性を有し、水素の吸蔵・放出が可逆的に
行なえることからエネルギー技術分野を中心として水素
吸蔵合金の利用技術に関する開発が盛んに行われてい
る。そして、水素吸蔵合金は、水素貯蔵・輸送、エネル
ギー変換媒体、電池負極等の用途として幅広く利用され
つつある。
【０００３】ところで、一般に、水素吸蔵合金を実用化
するにあたっては、以下の諸特性が水素吸蔵合金に要求
される。
するにあたっては、以下の諸特性が水素吸蔵合金に要求
される。
【０００４】使用温度条件下で、扱い易い水素吸蔵圧
及び水素放出圧を有すること 使用温度条件下で、水素吸蔵速度及び水素放出速度が
速いこと 使用温度条件及び扱い易い圧力条件下で、繰返し吸蔵
・放出できる有効水素量が多いこと 初期水素化時の活性化が容易であること 水素吸蔵及び水素放出に要する水素圧力の差（ヒステ
リシス）か小さいこと 長時間の繰返し吸蔵・放出に対する耐久性があること 原料コストが安いこと 合金自身の重量が大きくないこと これに関し、公知のＣ１５型結晶構造を有するラーベス
相系水素吸蔵合金として、例えば４Ａ族金属−３ｄ遷移
金属系合金（Ｔｉ−Ｃｒ系、Ｔｉ−Ｍｎ系、Ｚｒ−Ｍｎ
系等）、希土類金属−３ｄ遷移金属系合金（Ｌａ−Ｎｉ
系、Ｍｍ（ミッシュメタル）−Ｎｉ系等）が知られてい
る。
及び水素放出圧を有すること 使用温度条件下で、水素吸蔵速度及び水素放出速度が
速いこと 使用温度条件及び扱い易い圧力条件下で、繰返し吸蔵
・放出できる有効水素量が多いこと 初期水素化時の活性化が容易であること 水素吸蔵及び水素放出に要する水素圧力の差（ヒステ
リシス）か小さいこと 長時間の繰返し吸蔵・放出に対する耐久性があること 原料コストが安いこと 合金自身の重量が大きくないこと これに関し、公知のＣ１５型結晶構造を有するラーベス
相系水素吸蔵合金として、例えば４Ａ族金属−３ｄ遷移
金属系合金（Ｔｉ−Ｃｒ系、Ｔｉ−Ｍｎ系、Ｚｒ−Ｍｎ
系等）、希土類金属−３ｄ遷移金属系合金（Ｌａ−Ｎｉ
系、Ｍｍ（ミッシュメタル）−Ｎｉ系等）が知られてい
る。
【０００５】一方、Ｃａを主成分として含有する公知の
水素吸蔵合金としては、Ｃａ−Ｎｉ系、Ｍｇ−Ｃａ系等
の合金がある。Ｃａ−Ｎｉ系合金は、水素吸蔵量が多
く、初期活性化も容易であるものの、高価で重いＮｉを
多く必要とする。Ｍｇ−Ｃａ系合金は、軽量である反
面、イ）高温で長時間の初期活性化を必要とする、ロ）
常温における平衡水素解離圧が低い、ハ）耐酸化性に劣
る等の欠点があり、未だ実用化には至っていない。
水素吸蔵合金としては、Ｃａ−Ｎｉ系、Ｍｇ−Ｃａ系等
の合金がある。Ｃａ−Ｎｉ系合金は、水素吸蔵量が多
く、初期活性化も容易であるものの、高価で重いＮｉを
多く必要とする。Ｍｇ−Ｃａ系合金は、軽量である反
面、イ）高温で長時間の初期活性化を必要とする、ロ）
常温における平衡水素解離圧が低い、ハ）耐酸化性に劣
る等の欠点があり、未だ実用化には至っていない。
【０００６】従って、上記特性〜を付与乃至改善し
て実用性を向上させるため、上記のラーベス相系水素吸
蔵合金、Ｃａを主成分として含有する水素吸蔵合金等を
中心として、組成の非化学量論比化、構成成分の多元化
等の種々の改良がなされている。例えば、Ｃａ−Ｎｉ
系、Ｍｇ−Ｃａ系等の合金に関しては、アルカリ土類元
素の一部を希土類元素で置換したり、或いはＮｉの一部
をＡｌ又は他の遷移元素で置換する試みがなされてい
る。
て実用性を向上させるため、上記のラーベス相系水素吸
蔵合金、Ｃａを主成分として含有する水素吸蔵合金等を
中心として、組成の非化学量論比化、構成成分の多元化
等の種々の改良がなされている。例えば、Ｃａ−Ｎｉ
系、Ｍｇ−Ｃａ系等の合金に関しては、アルカリ土類元
素の一部を希土類元素で置換したり、或いはＮｉの一部
をＡｌ又は他の遷移元素で置換する試みがなされてい
る。
【０００７】しかしながら、これらの合金は、ニッケル
水素化物アルカリ二次電池、燃料電池の負極材料等の製
品として用いる場合、特に軽量性及び低廉性に問題があ
り、これらの点については更に改善する余地がある。
水素化物アルカリ二次電池、燃料電池の負極材料等の製
品として用いる場合、特に軽量性及び低廉性に問題があ
り、これらの点については更に改善する余地がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、実
用的な水素吸蔵特性を備え、かつ、軽量性及び低廉性に
優れた水素吸蔵合金を提供することを主な目的とする。
用的な水素吸蔵特性を備え、かつ、軽量性及び低廉性に
優れた水素吸蔵合金を提供することを主な目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定のモル比の
Ｃａ系の材料とＡｌ系合金から構成されるラーベス相Ｃ
１５型構造の合金が、実用的な水素吸蔵特性を備えつ
つ、特に軽量かつコスト的に非常に有利であることを見
出し、本発明を完成するに至った。
達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定のモル比の
Ｃａ系の材料とＡｌ系合金から構成されるラーベス相Ｃ
１５型構造の合金が、実用的な水素吸蔵特性を備えつ
つ、特に軽量かつコスト的に非常に有利であることを見
出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】即ち、本発明は、Ｃａ及びＭｇの混合体Ｐ
とＡｌ系合金Ｑとからなる合金であって、モル比 P:Q=
1:1.5〜2.8 であり、かつ、その基本構造がラーベス相
Ｃ１５型構造であることを特徴とするＣａ−Ａｌ系水素
吸蔵合金に係るものである。
とＡｌ系合金Ｑとからなる合金であって、モル比 P:Q=
1:1.5〜2.8 であり、かつ、その基本構造がラーベス相
Ｃ１５型構造であることを特徴とするＣａ−Ａｌ系水素
吸蔵合金に係るものである。
【００１１】以下、本発明について詳細に説明する。
【００１２】本発明のＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金は、Ｃ
ａ及びＭｇの混合体ＰとＡｌ系合金Ｑとからなる合金で
あって、モル比 P:Q=1:1.5〜2.8 であり、かつ、その基
本構造がラーベス相Ｃ１５型構造であることに特徴を有
する。
ａ及びＭｇの混合体ＰとＡｌ系合金Ｑとからなる合金で
あって、モル比 P:Q=1:1.5〜2.8 であり、かつ、その基
本構造がラーベス相Ｃ１５型構造であることに特徴を有
する。
【００１３】本発明の水素吸蔵合金において、混合体Ｐ
とＡｌ系合金Ｑとのモル比は、通常Ｐ：Ｑ＝１：１．５
〜２．８とする。上記モル比を外れる場合には、水素吸
蔵量が著しく減少し、水素吸蔵合金としての十分な機能
が得られなくなるので好ましくない。また、基本構造と
してラーベス相Ｃ１５型構造を有するが、ラーベス相Ｃ
１５型構造は合金中７０体積％以上を占めていることが
望ましい。ラーベス相Ｃ１５型構造の占める割合が減少
する場合、即ち異相が多量に析出する場合にはラーベス
相Ｃ１５型構造の結晶性が相対的に劣化し、合金の水素
吸蔵機能が低下するので好ましくない。
とＡｌ系合金Ｑとのモル比は、通常Ｐ：Ｑ＝１：１．５
〜２．８とする。上記モル比を外れる場合には、水素吸
蔵量が著しく減少し、水素吸蔵合金としての十分な機能
が得られなくなるので好ましくない。また、基本構造と
してラーベス相Ｃ１５型構造を有するが、ラーベス相Ｃ
１５型構造は合金中７０体積％以上を占めていることが
望ましい。ラーベス相Ｃ１５型構造の占める割合が減少
する場合、即ち異相が多量に析出する場合にはラーベス
相Ｃ１５型構造の結晶性が相対的に劣化し、合金の水素
吸蔵機能が低下するので好ましくない。
【００１４】上記の混合体Ｐは、Ｃａの一部がＭｇで置
換されたものであり、Ｍｇの置換によって特に合金の軽
量性を高めることができる。この点から、混合体Ｐは、
一般式（１−α）Ｃａ＋αＭｇ（ただし、０＜α≦０．
２）で表わされるものが好ましい。αが０．２を上回る
場合には、同質の合金を再現性良く製造できなくなった
り、或いはラーベス相結晶構造を発現せずに異相の析出
量が増大するおそれがあるので好ましくない。なお、α
が小さくなるほど軽量性の向上する割合が小さくなる
が、合金の軽量性が特に要求されない用途に使用する場
合には、αが極めて小さくても又は０であっても差支え
ない。
換されたものであり、Ｍｇの置換によって特に合金の軽
量性を高めることができる。この点から、混合体Ｐは、
一般式（１−α）Ｃａ＋αＭｇ（ただし、０＜α≦０．
２）で表わされるものが好ましい。αが０．２を上回る
場合には、同質の合金を再現性良く製造できなくなった
り、或いはラーベス相結晶構造を発現せずに異相の析出
量が増大するおそれがあるので好ましくない。なお、α
が小さくなるほど軽量性の向上する割合が小さくなる
が、合金の軽量性が特に要求されない用途に使用する場
合には、αが極めて小さくても又は０であっても差支え
ない。
【００１５】Ａｌ系合金Ｑは、上記混合体Ｐの組成、水
素吸蔵合金の用途等によって合金組成を適宜選択するこ
とができるが、通常は一般式Ａｌ1-βＭβ（但し、０＜
β≦０．３、元素Ｍはホウ素、炭素、ケイ素、ゲルマニ
ウム、スズ、鉛、スカンジウム、チタン、バナジウム、
クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜
鉛の中から選ばれた少なくとも１種の元素）で表わされ
るものを用いることが好ましい。βが０．３を超える場
合には、高融点の元素が熔け残って同質の合金を再現性
良く製造できなくなったり、或いはラーベス相結晶構造
を発現せず、異相の析出量が増すおそれがあるので好ま
しくない。なお、βは、合金製造時の融液の均質化、得
られる合金の水素吸蔵特性の向上等に支障がない限り、
その値が極めて小さくても又は０（即ち、Ａｌ単独）で
あっても良い。
素吸蔵合金の用途等によって合金組成を適宜選択するこ
とができるが、通常は一般式Ａｌ1-βＭβ（但し、０＜
β≦０．３、元素Ｍはホウ素、炭素、ケイ素、ゲルマニ
ウム、スズ、鉛、スカンジウム、チタン、バナジウム、
クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜
鉛の中から選ばれた少なくとも１種の元素）で表わされ
るものを用いることが好ましい。βが０．３を超える場
合には、高融点の元素が熔け残って同質の合金を再現性
良く製造できなくなったり、或いはラーベス相結晶構造
を発現せず、異相の析出量が増すおそれがあるので好ま
しくない。なお、βは、合金製造時の融液の均質化、得
られる合金の水素吸蔵特性の向上等に支障がない限り、
その値が極めて小さくても又は０（即ち、Ａｌ単独）で
あっても良い。
【００１６】また、本発明においては、Ａｌ系合金Ｑと
して一般式Ａｌ1-γＢγ（但し、０＜γ≦０．５）で表
わされるものを用いることもできる。即ち、Ａｌの一部
をホウ素で置換することによって、より優れた軽量性を
合金に付与することが可能となる。γが０．５を上回る
場合には、上記の場合と同様に合金の再現性が低下した
り、また異相の結晶が多量に析出するので好ましくな
い。
して一般式Ａｌ1-γＢγ（但し、０＜γ≦０．５）で表
わされるものを用いることもできる。即ち、Ａｌの一部
をホウ素で置換することによって、より優れた軽量性を
合金に付与することが可能となる。γが０．５を上回る
場合には、上記の場合と同様に合金の再現性が低下した
り、また異相の結晶が多量に析出するので好ましくな
い。
【００１７】本発明のＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金の製造
方法は、上記所定の組成に調製した原料を用いて公知の
水素吸蔵合金の製法と同様の方法に従えば良い。つま
り、直接に高周波誘導熔解法を行うのみでは単相化が比
較的困難なＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金においても、例え
ば前工程としてＡｌの一部を置換した合金をアーク熔解
法により予め作製したり、或いは予めＣａの一部をＭｇ
で置換することにより、所望の水素吸蔵特性を有する本
発明合金を容易に得ることができる。
方法は、上記所定の組成に調製した原料を用いて公知の
水素吸蔵合金の製法と同様の方法に従えば良い。つま
り、直接に高周波誘導熔解法を行うのみでは単相化が比
較的困難なＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金においても、例え
ば前工程としてＡｌの一部を置換した合金をアーク熔解
法により予め作製したり、或いは予めＣａの一部をＭｇ
で置換することにより、所望の水素吸蔵特性を有する本
発明合金を容易に得ることができる。
【００１８】例えば、Ａｌをホウ素Ｂで置換した場合に
は、約６６０〜１５００℃の融点をもつＡｌ1-γＢγな
る二元合金が得られる（図１）。Ａｌ1-γＢγの融点が
Ｃａの融点に近い温度又はその融点を上回る温度となる
ので、元素置換を全く行わずにＣａＡｌ2 を得ようとす
る場合に比べ、Ｃａの融解及びＣａＡｌ2 の単相化が容
易になる。この場合、ホウ素Ｂは、ＣａＡｌ2 中に偏析
又はＣａＡｌ2 基質中に置換型又は侵入型原子として固
溶し、合金の水素化特性の向上にも寄与することができ
る。
は、約６６０〜１５００℃の融点をもつＡｌ1-γＢγな
る二元合金が得られる（図１）。Ａｌ1-γＢγの融点が
Ｃａの融点に近い温度又はその融点を上回る温度となる
ので、元素置換を全く行わずにＣａＡｌ2 を得ようとす
る場合に比べ、Ｃａの融解及びＣａＡｌ2 の単相化が容
易になる。この場合、ホウ素Ｂは、ＣａＡｌ2 中に偏析
又はＣａＡｌ2 基質中に置換型又は侵入型原子として固
溶し、合金の水素化特性の向上にも寄与することができ
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明のＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金によ
れば、特に特定のモル比のＣａ系の材料とＡｌ系合金か
ら構成されるラーベス相Ｃ１５型構造を有するので、実
用的な水素吸蔵特性を備え、かつ、優れた軽量性と低廉
性を発揮することができる。具体的には以下の効果が得
られる。
れば、特に特定のモル比のＣａ系の材料とＡｌ系合金か
ら構成されるラーベス相Ｃ１５型構造を有するので、実
用的な水素吸蔵特性を備え、かつ、優れた軽量性と低廉
性を発揮することができる。具体的には以下の効果が得
られる。
【００２０】本発明のＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金は、
Ｃａ、Ａｌ等という軽金属元素を主原料として用いるの
で、例えば表１に示すようにその分子量が他のものと比
べて小さく、合金自体の重量が従来の水素吸蔵合金に比
して軽量である。
Ｃａ、Ａｌ等という軽金属元素を主原料として用いるの
で、例えば表１に示すようにその分子量が他のものと比
べて小さく、合金自体の重量が従来の水素吸蔵合金に比
して軽量である。
【００２１】
【表１】
【００２２】常温下において、比較的低い水素圧力で
の可逆的な水素の吸蔵・放出が可能である。
の可逆的な水素の吸蔵・放出が可能である。
【００２３】合金原料（Ｃａ、Ａｌ等）は、表２に示
すようにその資源量が豊富で、しかも安価に供給できる
ので、コスト的に非常に有利であり、また大量生産によ
り更に低コスト化を図ることも可能であり、工業的生産
に適している。
すようにその資源量が豊富で、しかも安価に供給できる
ので、コスト的に非常に有利であり、また大量生産によ
り更に低コスト化を図ることも可能であり、工業的生産
に適している。
【００２４】
【表２】
【００２５】このような特性をもつ本発明合金は、水素
貯蔵・輸送用材料、その他熱貯蔵用材料等の用途に特に
有利である。
貯蔵・輸送用材料、その他熱貯蔵用材料等の用途に特に
有利である。
【００２６】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより明確にする。なお、実施例における各測定は
以下のようにして行った。
ころをより明確にする。なお、実施例における各測定は
以下のようにして行った。
【００２７】（１）示差熱分析（ＤＴＡ）：各合金粉末
を約２０ｍｇ用い、５ＭＰａの水素ガス（Ｈ2 ）雰囲気
中において常温から５００℃に至る温度範囲で行った。
低温側のピーク（３３０℃前後）は合金の１次水素化反
応を示し、高温側のピーク（４３０℃前後）は合金の２
次水素化反応を示していることが、図２中(A)(B)(C) 各
温度で得られるＸ線回折図形との対比により判明した。
を約２０ｍｇ用い、５ＭＰａの水素ガス（Ｈ2 ）雰囲気
中において常温から５００℃に至る温度範囲で行った。
低温側のピーク（３３０℃前後）は合金の１次水素化反
応を示し、高温側のピーク（４３０℃前後）は合金の２
次水素化反応を示していることが、図２中(A)(B)(C) 各
温度で得られるＸ線回折図形との対比により判明した。
【００２８】（２）粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）：θ−２θ
法によって行った。これにより、本発明合金が基本的に
Ｃ１５型ラーベス相構造を有することを確認した。
法によって行った。これにより、本発明合金が基本的に
Ｃ１５型ラーベス相構造を有することを確認した。
【００２９】（３）ｐ−ｃ−Ｔ（水素圧力−組成−圧
力）特性の測定：ＰＣＴ特性測定自動高圧ジーベルツ装
置を用い、合金粉末約３００ｍｇをステンレス鋼製反応
容器内に封入後、活性化処理を行い、１０Ｐａ以上３．
３ＭＰａ以下の範囲で測定した。初期活性化処理は、示
差熱分析の結果を参考にしつつ、３５０℃に加熱して真
空脱気後３．５ＭＰａのＨ2 を導入して１５０分間保持
し、室温まで冷却することでＨ2 を吸蔵させる方法によ
り行った。
力）特性の測定：ＰＣＴ特性測定自動高圧ジーベルツ装
置を用い、合金粉末約３００ｍｇをステンレス鋼製反応
容器内に封入後、活性化処理を行い、１０Ｐａ以上３．
３ＭＰａ以下の範囲で測定した。初期活性化処理は、示
差熱分析の結果を参考にしつつ、３５０℃に加熱して真
空脱気後３．５ＭＰａのＨ2 を導入して１５０分間保持
し、室温まで冷却することでＨ2 を吸蔵させる方法によ
り行った。
【００３０】実施例１ 市販のＣａ及びＡｌをモル比がＣａ：Ａｌ＝１：２にな
るように秤量した後、熔解し、合金化してＣａＡｌ2 を
得た。この試料に対してＤＴＡ、ＸＲＤ及びｐ−ｃ−Ｔ
特性の測定を行った。これらの結果を表３、図２、図３
及び図５に示す。ＣａＡｌ2 は格子定数ａ＝０．８０７
９３（nm）のＣ１５型ラーベス相構造であった。
るように秤量した後、熔解し、合金化してＣａＡｌ2 を
得た。この試料に対してＤＴＡ、ＸＲＤ及びｐ−ｃ−Ｔ
特性の測定を行った。これらの結果を表３、図２、図３
及び図５に示す。ＣａＡｌ2 は格子定数ａ＝０．８０７
９３（nm）のＣ１５型ラーベス相構造であった。
【００３１】
【表３】
【００３２】実施例２ Ａｌ及びＡｌの置換物質としてＮｉ又はＳｎ（以下、両
者をＭと総称する）を用いてＡｌ：Ｍ＝（１−β）：β
のモル比となるように秤量した後、熔解し、合金化して
合金Ａｌ1-βＭβ（合金Ａ）を得た。この合金ＡとＣａ
をＣａ：合金Ａ＝１：δ（１．５≦δ≦２．８）のモル
比になるように秤量した後、再度熔解・合金化して、２
種類のＣａ（Ａｌ1-βＭβ）δ合金（ＣａＡｌ2 Ｎｉ
0.8 、ＣａＡｌ1.8 Ｓｎ0.2 ）を得た。これらの試料に
対して実施例１と同様の評価を行った。ＣａＡｌ1.8 Ｓ
ｎ0.2 の水素吸蔵特性、及びＣａＡｌ2 Ｎｉ0.8 とＣａ
Ａｌ1.8 Ｓｎ0.2 のｐ−ｃ−Ｔ特性について図５に示
す。
者をＭと総称する）を用いてＡｌ：Ｍ＝（１−β）：β
のモル比となるように秤量した後、熔解し、合金化して
合金Ａｌ1-βＭβ（合金Ａ）を得た。この合金ＡとＣａ
をＣａ：合金Ａ＝１：δ（１．５≦δ≦２．８）のモル
比になるように秤量した後、再度熔解・合金化して、２
種類のＣａ（Ａｌ1-βＭβ）δ合金（ＣａＡｌ2 Ｎｉ
0.8 、ＣａＡｌ1.8 Ｓｎ0.2 ）を得た。これらの試料に
対して実施例１と同様の評価を行った。ＣａＡｌ1.8 Ｓ
ｎ0.2 の水素吸蔵特性、及びＣａＡｌ2 Ｎｉ0.8 とＣａ
Ａｌ1.8 Ｓｎ0.2 のｐ−ｃ−Ｔ特性について図５に示
す。
【００３３】実施例３ Ａｌ及びＡｌの置換物質としてＢを用いてＡｌ：Ｂ＝
（１−γ）：γのモル比となるように秤量した後、実施
例２と同様にしてＣａ（Ａｌ1-γＢγ）2合金（ＣａＡ
ｌ1.4 Ｂ0.6 、ＣａＡｌ1.8 Ｂ0.2 、ＣａＡｌ1.9 Ｂ
0.1 ）を得た。これらの試料に対して実施例１と同様の
評価を行った。その結果を表３、図２、図３及び図６に
示す。
（１−γ）：γのモル比となるように秤量した後、実施
例２と同様にしてＣａ（Ａｌ1-γＢγ）2合金（ＣａＡ
ｌ1.4 Ｂ0.6 、ＣａＡｌ1.8 Ｂ0.2 、ＣａＡｌ1.9 Ｂ
0.1 ）を得た。これらの試料に対して実施例１と同様の
評価を行った。その結果を表３、図２、図３及び図６に
示す。
【００３４】実施例４ Ａｌ及びＡｌの置換物質としてＢを用いてＡｌ：Ｂ＝
（１−γ）：γのモル比となるように秤量した後、熔解
し、合金化した。次いで、Ｃａ及びＭｇをＣａ：Ｍｇ＝
（１−α）：αのモル比とし、かつ、（Ｃａ＋Ｍｇ）混
合金属片と上記合金Ａｌ1-γＢγ（合金Ｄ）とを（Ｃａ
＋Ｍｇ）：合金Ｄ＝１：２のモル比になるように秤量し
た。その後、実施例１と同様の方法によって、合金Ｃａ
1-α Ｍｇα（Ａｌ1-γＢγ）2（Ｃａ0.9 Ｍｇ0.1
Ａｌ1.9 Ｂ0.1 、Ｃａ0.9 Ｍｇ0.1Ａｌ1.8 Ｂ0.2 ）
を得た。これらの試料に対して実施例１と同様の評価を
行った。その結果を表３、図２及び図４に示す。
（１−γ）：γのモル比となるように秤量した後、熔解
し、合金化した。次いで、Ｃａ及びＭｇをＣａ：Ｍｇ＝
（１−α）：αのモル比とし、かつ、（Ｃａ＋Ｍｇ）混
合金属片と上記合金Ａｌ1-γＢγ（合金Ｄ）とを（Ｃａ
＋Ｍｇ）：合金Ｄ＝１：２のモル比になるように秤量し
た。その後、実施例１と同様の方法によって、合金Ｃａ
1-α Ｍｇα（Ａｌ1-γＢγ）2（Ｃａ0.9 Ｍｇ0.1
Ａｌ1.9 Ｂ0.1 、Ｃａ0.9 Ｍｇ0.1Ａｌ1.8 Ｂ0.2 ）
を得た。これらの試料に対して実施例１と同様の評価を
行った。その結果を表３、図２及び図４に示す。
【００３５】実施例５ Ａｌ及びＡｌの置換物質としてＢ及びＳｉを用いてＡ
ｌ：Ｂ：Ｓｉ＝（１−ε−ζ）：ε：ζ（但し、０≦
（ε＋ζ）≦０．３）のモル比となるように秤量した
後、熔解し、合金化した。次いで、得られたＡｌ
1-ε-ζＢεＳｉζ合金 （合金Ｅ）とＣａとをＣａ：
合金Ｅ＝１：２のモル比となるように秤量した。その
後、実施例１と同様の方法により、合金Ｃａ（Ａｌ
1-ε-ζＢεＳｉζ）2合金（ＣａＡｌ1.8 Ｂ0.1 Ｓｉ
0.1 、ＣａＡｌ1.9 Ｂ0.05Ｓｉ0.05）を得た。これらの
試料に対して実施例１と同様の評価を行った。その結果
を表３、図２及び図４に示す。
ｌ：Ｂ：Ｓｉ＝（１−ε−ζ）：ε：ζ（但し、０≦
（ε＋ζ）≦０．３）のモル比となるように秤量した
後、熔解し、合金化した。次いで、得られたＡｌ
1-ε-ζＢεＳｉζ合金 （合金Ｅ）とＣａとをＣａ：
合金Ｅ＝１：２のモル比となるように秤量した。その
後、実施例１と同様の方法により、合金Ｃａ（Ａｌ
1-ε-ζＢεＳｉζ）2合金（ＣａＡｌ1.8 Ｂ0.1 Ｓｉ
0.1 、ＣａＡｌ1.9 Ｂ0.05Ｓｉ0.05）を得た。これらの
試料に対して実施例１と同様の評価を行った。その結果
を表３、図２及び図４に示す。
【図１】Ｃａ−Ａｌ系およびＡｌ−Ｂ系の２元系平衡状
態図である。
態図である。
【図２】Ｃａ1-αＭｇα（Ａｌ1-βＭβ）2合金粉末の
示差熱分析曲線（上）と測定時の熱履歴（下）である。
示差熱分析曲線（上）と測定時の熱履歴（下）である。
【図３】本発明Ｃａ−Ａｌ系水素吸蔵合金のＸ線回折分
析の各結果を示す図である。
析の各結果を示す図である。
【図４】本発明Ｃａ−Ａｌ系水素吸蔵合金のＸ線回折分
析の各結果を示す図である。
析の各結果を示す図である。
【図５】Ｃａ−Ａｌ（−Ｍ）系合金粉末のｐ−ｃ−Ｔ曲
線を示す図である。
線を示す図である。
【図６】０〜６０℃におけるＣａＡｌ1.8 Ｂ0.2 合金粉
末のｐ−ｃ−Ｔ曲線（上）と、６０℃におけるＣａ（Ａ
ｌ1-γＢγ）2に対してγをパラメータとした場合のｐ
−ｃ−Ｔ曲線（上）を示す図である。
末のｐ−ｃ−Ｔ曲線（上）と、６０℃におけるＣａ（Ａ
ｌ1-γＢγ）2に対してγをパラメータとした場合のｐ
−ｃ−Ｔ曲線（上）を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 境 哲男 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業技 術院大阪工業技術研究所内 (72)発明者 上原 斎 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業技 術院大阪工業技術研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】Ｃａ及びＭｇの混合体ＰとＡｌ系合金Ｑと
からなる合金であって、モル比 P:Q=1:1.5〜2.8 であ
り、かつ、その基本構造がラーベス相Ｃ１５型構造であ
ることを特徴とするＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金。 - 【請求項２】Ｃａ及びＭｇの混合体ＰとＡｌとからなる
合金であって、モル比P:Al=1:1.5〜2.8 であり、かつ、
その基本構造がラーベス相Ｃ１５型構造であることを特
徴とするＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金。 - 【請求項３】ＣａとＡｌ系合金Ｑとからなる合金であっ
て、モル比Ca:Q=1:1.5〜2.8 であり、かつ、その基本構
造がラーベス相Ｃ１５型構造であることを特徴とするＣ
ａ−Ａｌ系水素吸蔵合金。 - 【請求項４】ＣａとＡｌからなる合金であって、モル比
Ca:Al=1:1.5〜2.8 であり、かつ、その基本構造がラー
ベス相Ｃ１５型構造であることを特徴とするＣａ−Ａｌ
系水素吸蔵合金。 - 【請求項５】混合体Ｐが、一般式（１−α）Ｃａ＋αＭ
ｇ（但し、０＜α≦０．２）で表わされる請求項１又は
２に記載のＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金。 - 【請求項６】Ａｌ系合金Ｑが、一般式Ａｌ1-βＭβ（但
し、０＜β≦０．３、元素Ｍはホウ素、炭素、ケイ素、
ゲルマニウム、スズ、鉛、スカンジウム、チタン、バナ
ジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、
銅及び亜鉛の中から選ばれた少なくとも１種の元素）で
表わされる請求項１又は３に記載のＣａ−Ａｌ系水素吸
蔵合金。 - 【請求項７】Ａｌ系合金Ｑが、一般式Ａｌ1-γＢγ（但
し、０＜γ≦０．５）で表わされる請求項１又は３に記
載のＣａ−Ａｌ系水素吸蔵合金。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6170290A JP2972847B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Ｃａ−Ａｌ系合金からなる水素貯蔵用合金材料 |
| US08/495,744 US5656105A (en) | 1994-06-28 | 1995-06-27 | Calcium-aluminum system hydrogen absorbing alloy |
| US08/797,897 US5803995A (en) | 1994-06-28 | 1997-02-10 | Calcium-aluminum system hydrogen absorbing alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6170290A JP2972847B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Ｃａ−Ａｌ系合金からなる水素貯蔵用合金材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0813076A true JPH0813076A (ja) | 1996-01-16 |
| JP2972847B2 JP2972847B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=15902220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6170290A Expired - Lifetime JP2972847B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Ｃａ−Ａｌ系合金からなる水素貯蔵用合金材料 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5656105A (ja) |
| JP (1) | JP2972847B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH108179A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-01-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2972847B2 (ja) * | 1994-06-28 | 1999-11-08 | 工業技術院長 | Ｃａ−Ａｌ系合金からなる水素貯蔵用合金材料 |
| JP2955662B1 (ja) * | 1998-09-29 | 1999-10-04 | 工業技術院長 | 三元系水素吸蔵合金およびその製造方法 |
| DE69806072T2 (de) * | 1998-10-07 | 2003-01-16 | Mcgill University, Montreal | Reversibler wasserstoffspeicher |
| US10507452B2 (en) * | 2017-05-03 | 2019-12-17 | Savannah River Nuclear Solutions, Llc | Controlled release of hydrogen from composite nanoparticles |
| CN112867776B (zh) * | 2018-10-15 | 2022-04-26 | 日产自动车株式会社 | 发热材料、使用了所述发热材料的发热系统和供热方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63284758A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵電極 |
| JPH04167362A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2430458A1 (fr) * | 1978-07-07 | 1980-02-01 | Anvar | Nouveaux alliages metalliques de magnesium, leur preparation et leur application notamment au stockage de l'hydrogene |
| US4956009A (en) * | 1988-08-17 | 1990-09-11 | Reactive Metals And Alloys Corporation | Calcium alloy steel additive and method thereof |
| US5501917A (en) * | 1994-01-28 | 1996-03-26 | Hong; Kuochih | Hydrogen storage material and nickel hydride batteries using same |
| JP2972847B2 (ja) * | 1994-06-28 | 1999-11-08 | 工業技術院長 | Ｃａ−Ａｌ系合金からなる水素貯蔵用合金材料 |
-
1994
- 1994-06-28 JP JP6170290A patent/JP2972847B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-27 US US08/495,744 patent/US5656105A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-02-10 US US08/797,897 patent/US5803995A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63284758A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵電極 |
| JPH04167362A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH108179A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-01-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2972847B2 (ja) | 1999-11-08 |
| US5803995A (en) | 1998-09-08 |
| US5656105A (en) | 1997-08-12 |
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