JPS5946294B2 - 水素貯蔵材料の製造方法 - Google Patents
水素貯蔵材料の製造方法Info
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- JPS5946294B2 JPS5946294B2 JP54115771A JP11577179A JPS5946294B2 JP S5946294 B2 JPS5946294 B2 JP S5946294B2 JP 54115771 A JP54115771 A JP 54115771A JP 11577179 A JP11577179 A JP 11577179A JP S5946294 B2 JPS5946294 B2 JP S5946294B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は水素貯蔵材料の製造方法に関し、特にＴｉ、
Ｚｒ、Ｈｆまたは稀土類に属する金属とＦｅ、Ｃｏまた
はＮｉとの金属間化合物またはいくつかのかかる金属間
化合物で構成された水素貯蔵材料を製造する方法に関す
る。
Ｚｒ、Ｈｆまたは稀土類に属する金属とＦｅ、Ｃｏまた
はＮｉとの金属間化合物またはいくつかのかかる金属間
化合物で構成された水素貯蔵材料を製造する方法に関す
る。
かかる金属間化合物は多量の水素を吸蔵して貯蔵できる
特性を有し、これによって構成された水素貯蔵材料を使
用する水素貯蔵方法は従来の水素を高度に圧縮した気体
としてまたは液化水素として貯蔵する方法に比べて水素
貯蔵能力が著しく太き（安全性にすぐれ取扱いが容易で
あり、従ってこのような水素貯蔵材料は最近特に注目さ
れて来た。
特性を有し、これによって構成された水素貯蔵材料を使
用する水素貯蔵方法は従来の水素を高度に圧縮した気体
としてまたは液化水素として貯蔵する方法に比べて水素
貯蔵能力が著しく太き（安全性にすぐれ取扱いが容易で
あり、従ってこのような水素貯蔵材料は最近特に注目さ
れて来た。
上述の水素貯蔵材料を水素の貯蔵に使用する際には、例
えばこれを反応容器の中に収容し、この容器内を真空に
排気したのちにこれの中に適当な温度で高圧下に水素を
導入する。
えばこれを反応容器の中に収容し、この容器内を真空に
排気したのちにこれの中に適当な温度で高圧下に水素を
導入する。
この作業は活性化と称せられ、これによって多量の水素
が容器の中の水素貯蔵材料に金属間化合物を水素化させ
た状態で吸蔵される。
が容器の中の水素貯蔵材料に金属間化合物を水素化させ
た状態で吸蔵される。
それ以後は水素貯蔵材料は単に温度または圧力条件を変
えることによって必要に応じ所望のときに水素を吸収で
き或いは放出できる。
えることによって必要に応じ所望のときに水素を吸収で
き或いは放出できる。
しかしながら従来の製造方法例えばＡｒ雰囲気中での原
料の溶解および凝固によって製造された上述したような
金属間化合物の水素貯蔵材料では、その中のＴｉ、Ｚｒ
、Ｈｆまたは稀土類金属が著しく活性であるからＡｒガ
ス中に不純物として含有されている微量の酸素ガスによ
って材料の表面に酸化被膜が形成される。
料の溶解および凝固によって製造された上述したような
金属間化合物の水素貯蔵材料では、その中のＴｉ、Ｚｒ
、Ｈｆまたは稀土類金属が著しく活性であるからＡｒガ
ス中に不純物として含有されている微量の酸素ガスによ
って材料の表面に酸化被膜が形成される。
この酸化被膜は水素の出入を著しく阻止し、水素貯蔵材
料の水素貯蔵作用を大きく妨害する。
料の水素貯蔵作用を大きく妨害する。
故に従来の製造方法によって作られた前述の金属間化合
物の水素貯蔵材料はその活性化に先立って酸化被膜を除
くための熱処理を必要とする。
物の水素貯蔵材料はその活性化に先立って酸化被膜を除
くための熱処理を必要とする。
しかしこの熱処理は例えば１００ｋｇ／ｃｍの水素雰囲
気中で材料を長時間に渉って４５０℃に維持するなどの
極めて厄介で時間および費用の掛る作業である。
気中で材料を長時間に渉って４５０℃に維持するなどの
極めて厄介で時間および費用の掛る作業である。
この発明はこのような従来の欠点を除いた新規な水素貯
蔵材料の製造方法を提供することを目的とする。
蔵材料の製造方法を提供することを目的とする。
この目的の達成のためこの発明の水素貯蔵材料の製造方
法は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆおよび稀土類に属する金属のう
ちの１種類または多種類からなる第１原料とＦｅ、Ｃｏ
およびＮｉのうちの１種類または多種類カーらなる第２
原料とを水素雰囲気または水素と稀ガスの混合雰囲気の
中で一緒に溶解し凝固させて第１原料に含まれる金属と
第２原料に含まれる金属との金属間化合物によって構成
され若干量の水素を吸収した水素貯蔵材料を製造するこ
とを特徴とする。
法は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆおよび稀土類に属する金属のう
ちの１種類または多種類からなる第１原料とＦｅ、Ｃｏ
およびＮｉのうちの１種類または多種類カーらなる第２
原料とを水素雰囲気または水素と稀ガスの混合雰囲気の
中で一緒に溶解し凝固させて第１原料に含まれる金属と
第２原料に含まれる金属との金属間化合物によって構成
され若干量の水素を吸収した水素貯蔵材料を製造するこ
とを特徴とする。
この方法において、第１原料と第２原料を一緒に溶解し
凝固させることによって上述のような金属間化合物で構
成される水素貯蔵材料が得られること自身は、すでに知
られている。
凝固させることによって上述のような金属間化合物で構
成される水素貯蔵材料が得られること自身は、すでに知
られている。
しかしながらかかる溶解および凝固を水素雰囲気または
水素と稀ガスの混合雰囲気中で達成することは、得られ
る水素貯蔵材料の特性を著しく改善させる新規な事項で
ある。
水素と稀ガスの混合雰囲気中で達成することは、得られ
る水素貯蔵材料の特性を著しく改善させる新規な事項で
ある。
この発明の方法によれば溶解および凝固の際にすなわち
まだ高温であるときに雰囲気中の水素が被溶解物の中に
吸収されて金属間化合物と結合する。
まだ高温であるときに雰囲気中の水素が被溶解物の中に
吸収されて金属間化合物と結合する。
見出したところによれば、かかる予め吸収された水素は
活性化の際の水素吸収作用を促進させる。
活性化の際の水素吸収作用を促進させる。
また、酸化被膜が実際上形成されることはなく、仮りに
酸化被膜などの被膜が形成されるとしても水素雰囲気中
で溶解凝固させた場合には水素の作用によってこの被膜
は水素を極めて通し易い多孔状に維持される。
酸化被膜などの被膜が形成されるとしても水素雰囲気中
で溶解凝固させた場合には水素の作用によってこの被膜
は水素を極めて通し易い多孔状に維持される。
水素の作用に関する上述の説明は概念的であるけれども
、実際に見出したところによれば、この発明に従う製造
方法によって製造された水素貯蔵材料は、これと原料、
溶解方法を同じくし雰囲気をこの発明で作用される雰囲
気と異なる例えばＡｒ雰囲気とした製造方法によって製
造された水素貯蔵材料よりすぐれた吸蔵能力を有する。
、実際に見出したところによれば、この発明に従う製造
方法によって製造された水素貯蔵材料は、これと原料、
溶解方法を同じくし雰囲気をこの発明で作用される雰囲
気と異なる例えばＡｒ雰囲気とした製造方法によって製
造された水素貯蔵材料よりすぐれた吸蔵能力を有する。
詳しく言えば従来方法による水素貯蔵材料を熱処理した
のちの吸蔵能力を熱処理なしに有する。
のちの吸蔵能力を熱処理なしに有する。
実際にこの発明の方法によって得られた水素貯蔵材料は
熱処理を行なわな（でも充分に活性化できる。
熱処理を行なわな（でも充分に活性化できる。
上述したことから明らかなように雰囲気中の水素が水素
貯蔵材料にすぐれた特性を与えるのであるから、雰囲気
は水素だけからなるものでよい。
貯蔵材料にすぐれた特性を与えるのであるから、雰囲気
は水素だけからなるものでよい。
しかしながら水素は公知のように爆発するおそれが極め
て大きいので、水素と稀ガスの混合雰囲気を採用して水
素をある程度希釈して置（ことが望ましくかつ実用的で
ある。
て大きいので、水素と稀ガスの混合雰囲気を採用して水
素をある程度希釈して置（ことが望ましくかつ実用的で
ある。
よく知られているようにガスは実質上池の物質と反応し
ないので水素の作用を阻害しない。
ないので水素の作用を阻害しない。
稀ガス以外の気体と水素の混合雰囲気は、この気体が被
溶解物に作用して水素の作用を妨害すると考えられるの
で採用できない。
溶解物に作用して水素の作用を妨害すると考えられるの
で採用できない。
この発明の方法において溶解は種種の方法で達成できる
が、望ましいのは誘導加熱溶解および非消耗電極アーク
溶解である。
が、望ましいのは誘導加熱溶解および非消耗電極アーク
溶解である。
これら両溶解方法はいずれもこの発明の溶解方法で採用
される前述した原料の溶解に適し、また特定の雰囲気を
維持する密閉槽の中で溶解を行なうに適している。
される前述した原料の溶解に適し、また特定の雰囲気を
維持する密閉槽の中で溶解を行なうに適している。
もちろん凝固も前述した特定の雰囲気の中で行なわなけ
ればならないが、アーク溶解の場合には一般に溶解に使
用したルツボそれ自身が鋳型にでるのでこの点に問題は
ない。
ればならないが、アーク溶解の場合には一般に溶解に使
用したルツボそれ自身が鋳型にでるのでこの点に問題は
ない。
誘導加熱溶解の場合にはルツボおよび鋳型の双方が特定
雰囲気の中に配置されなげればならず、従って特定雰囲
気を維持する密閉槽の中にルツボ、鋳型および注湯機構
を収容するなどの対策を必要とする。
雰囲気の中に配置されなげればならず、従って特定雰囲
気を維持する密閉槽の中にルツボ、鋳型および注湯機構
を収容するなどの対策を必要とする。
なお、上述した特定雰囲気の中での溶解および凝固とは
、ルツボおよび鋳型が特定雰囲気の中に配置される場合
に限定されるのではなく、これらの中の被溶解物の露出
面が特定雰囲気に接触している状態での溶解凝固を意味
する。
、ルツボおよび鋳型が特定雰囲気の中に配置される場合
に限定されるのではなく、これらの中の被溶解物の露出
面が特定雰囲気に接触している状態での溶解凝固を意味
する。
この発明の方法の実施例について説明すれば、タングス
テンの非消耗電極と銅水冷ルツボを使用した密閉型の非
消耗電極アーク溶解炉を使用し、稀ルツボの上方の密閉
空間の中を水素２５％、稀ガスであるアルゴン（Ａｒ）
７５％の７００トールの雰囲気に維持しなから純鉄（Ｆ
ｅ）５０％と純チタン（Ｔｉ）５０％の混合物を溶解し
、溶解完了後にアーク電源を切ってルツボ内で溶湯を凝
固させた。
テンの非消耗電極と銅水冷ルツボを使用した密閉型の非
消耗電極アーク溶解炉を使用し、稀ルツボの上方の密閉
空間の中を水素２５％、稀ガスであるアルゴン（Ａｒ）
７５％の７００トールの雰囲気に維持しなから純鉄（Ｆ
ｅ）５０％と純チタン（Ｔｉ）５０％の混合物を溶解し
、溶解完了後にアーク電源を切ってルツボ内で溶湯を凝
固させた。
かくして得られたＦｅとＴｉからなる金属間化合物の塊
を破砕し、これの水素貯蔵特性を調べた。
を破砕し、これの水素貯蔵特性を調べた。
その結果として、この方法で得られた金属間化合物は、
同一の溶解装置および同一の原料を使用してただし雰囲
気をアルゴン雰囲気として作られた金属間化合物の水素
貯蔵材料の熱処理後の水素貯蔵特性に実質上等しい特性
を、熱処理なしに備えていた。
同一の溶解装置および同一の原料を使用してただし雰囲
気をアルゴン雰囲気として作られた金属間化合物の水素
貯蔵材料の熱処理後の水素貯蔵特性に実質上等しい特性
を、熱処理なしに備えていた。
同様の作業はさらに、非消耗電極アーク溶解炉の代りに
密閉槽の中に誘導加熱ルツボ、鋳型および注湯機構を有
し密閉槽内の雰囲気内で溶解および凝固が達されるよう
になっている誘導加熱溶解炉を用いて、密閉槽内の雰囲
気を水素とアルゴンの混合雰囲気として行なわれた。
密閉槽の中に誘導加熱ルツボ、鋳型および注湯機構を有
し密閉槽内の雰囲気内で溶解および凝固が達されるよう
になっている誘導加熱溶解炉を用いて、密閉槽内の雰囲
気を水素とアルゴンの混合雰囲気として行なわれた。
また上記両溶解凝固方法で、第１原料および第２原料の
種類を変えてまたは水素とアルゴンの混合比を変えて試
験が行なわれ、いずれの場合にも水素貯蔵特性のす′ぐ
れた実質上熱処理を必要とせずに活性化できる水素貯蔵
材料が得られる。
種類を変えてまたは水素とアルゴンの混合比を変えて試
験が行なわれ、いずれの場合にも水素貯蔵特性のす′ぐ
れた実質上熱処理を必要とせずに活性化できる水素貯蔵
材料が得られる。
純水素の雰囲気の中でまたはアルゴン以外の稀ガスと水
素の混合雰囲気の中で溶解凝固を行なっても同様の効果
が得られることは明らかである。
素の混合雰囲気の中で溶解凝固を行なっても同様の効果
が得られることは明らかである。
Claims (1)
- Ｉ Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆおよび稀土類に属する金属のう
ちの１種類または多種類からなる第１原料とＦｅ、Ｃｏ
およびＮｉのうちの１種類または多種類からなる第２原
料とを水素雰囲気または水素と稀ガスの混合雰囲気の中
で一緒に溶解し凝固させて、第１原料に含まれる金属と
第２原料に含まれる金属との金属間化合物によって構成
され若干量の水素を吸収した水素貯蔵材料を製造するこ
とを特徴とする水素貯蔵材料を製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54115771A JPS5946294B2 (ja) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | 水素貯蔵材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54115771A JPS5946294B2 (ja) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | 水素貯蔵材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5641339A JPS5641339A (en) | 1981-04-18 |
| JPS5946294B2 true JPS5946294B2 (ja) | 1984-11-12 |
Family
ID=14670640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54115771A Expired JPS5946294B2 (ja) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | 水素貯蔵材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946294B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59209433A (ja) * | 1983-05-12 | 1984-11-28 | Yamato Tekkosho:Kk | ドラム缶等容器の圧入形フランジの装着方法 |
| US5450721A (en) * | 1992-08-04 | 1995-09-19 | Ergenics, Inc. | Exhaust gas preheating system |
-
1979
- 1979-09-11 JP JP54115771A patent/JPS5946294B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5641339A (en) | 1981-04-18 |
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