JPS60228651A - 水素貯蔵用物質およびその貯蔵容量を増加させる方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水素貯蔵に関し、より詳細には水素化物形式で
水素を解放可能に貯蔵する物質および物質の水素貯蔵容
量を増大させる方法に関するものである。このような物
質は、燃料として水素を使用するように設計されたエン
ジン、極めて高純度の水素の供給、またはその他のエネ
ルギー受入れや変換装置、例えば燃料電池などに有用で
ある。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕水素
化物形式で水素を解放可能に貯蔵する多くのタイプの物
質が知られている。マグネシウムは低密度で質量単位当
りの水素容量が高く　（７重量％程度）、特に有利であ
る。しかしながら、水素化物（ＭｇＨ２）を生成する水
素とマグネシウムの反応は比較的高い温度および圧力で
起こる。マグネシウム−水素系は吸収−脱離運動が非常
に遅く、十分な水素脱離速度を生じる水素化マグネシウ
ムの分解温度は乗物の用途には実用的でない程高い。マ
グネシウム合金を使用してこれらの問題を克服しようと
する試みはほとんど成功していない。

ＴｉＦｅ−ＴｉＦｅＨに基いた系は約１．５重量％の比
較的良好な水素貯蔵容量に鑑みて研究されてきたが、水
素化マグネシウムより分解温度が低いとはいえ重くかな
り高価であるという欠点がある。

ＬａＮｉ５−ＬａＮｉ５　Ｈｘ系およびその変形も研究
されたが重く高価である。

希土類金属合金磁石の粉末の製造に関連した英国特許第
１５５４３８４号は、水素吸収およびその後の水素の脱
離によって合金を水素化物に変換することを含む粉砕技
術を使用しており、これによっていわゆる水素化物の「
デクレピテーション」により合金が粉末になる。英国特
許第１５５４３８４号に開示された多数の磁性合金のう
ち、式ＡｘＢｙの相を有する合金がある。但しＡの１元
素は少なくとも１つの遷移金属を表わし、Ｂは少なくと
も１つの希土類金属、セリウムまたはイツトリウムを表
わし、Ｘおよびｙは下記の整数の対の少なくとも１つに
近似する。すなわち、２：１゜５：１，７：２および１
７：２である。永久磁石（キュリ一温度が高い）に対し
ては、Ａはコバルトおよび（または）鉄から成りＢはサ
マリウムまたはプラセオジムまたはセリウムを豊富に含
むミ・７シユメタルから成るのが最も好ましい。しかし
ながら、英国特許第１５．５４３８４号においてはこの
ような物質を水素の解放可能な貯蔵のため実際に使用す
ることができることは示唆されていない。それどころか
英国特許第１５５４３８４％は水素の貯蔵に水素化マグ
ネシウムを使用している。

英国特許第１５５４−３８４号に開示された希土類物質
はそれらの磁気的性質のため、および水素の吸収および
脱離によって粒度が低減し得る事実のため選択された。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の発明者らは、水素化物の形式で水素を解放可能
に貯蔵する極めて有望な物質は一般式Ｒ２Ｆ１１７の合
金相を含んでいる物質から得ることができることを発見
した。但しＲはランタンおよびセリウム、選択的に少な
くとも１つの希土類元素である。

本発明の１つの観点によれば、一般式Ｒ２Ｆｅ１７の合
金相を有するミクロ構造を有している水素化物形式で水
素を解放可能に貯蔵する物質が提供される。但しＲはセ
リウムおよびランタン、さらに場合により少なくとも１
つの他の希土類元素を含み、またミクロ構造は式Ｒ′／
Ｒ′　Ｆｅ２の共晶も含んでいる。但しＲ′はランタン
が欠乏したＲである。一般式Ｒ２Ｆｅ１７の前記合金相
は物質の４０重量％以上の量で存在しており、前記物質
はセリウム、ランタン、および存在する場合には前記少
なくとも１つの他の希土類元素の全体量に基いて６０重
量％を下回るセリウムを含有している。

合金相は一般弐ＲｚＦｅ＋ｖの合金の構造と一致する構
造を有しているが、エネルギー分散Ｘ線分析による合金
の分析によって、それは通常Ｆｅが欠乏している、すな
わち合金格子中の成るＦｅ原子が欠けているがＲ２Ｆｅ
１７の構造は保持されていることが示された。合金の化
学式はＲ２Ｆｅｘ　（ｘは１２〜１７）で表わすことが
できる。

一般式Ｒ２Ｆｅ１７は以下Ｘが１２〜１７であるＲ２Ｆ
ｅｘの式およびＲ２Ｆｅ＋７の構造を有する物質を指示
するのに使用する。通常本発明の合金においてはＸはお
よそ１４である。

Ｒ′は通常ランタンを含有していないが少量（例えば１
〜３原子％）を含有してもよい。

式Ｒ’／Ｒ’Ｆ１３２の共晶の存在は水素の迅速な吸収
を可能にするのに必要である。これによっ０ て物質は容易に活性化されその結果高圧で合金相による
水素吸収が生じる。合金相は多量の水素貯蔵を行なう機
能を果たし良好な水素貯蔵容量を有している。好ましく
は共晶は全ての相の全重量に基いて２０重量％以下の量
で存在し、より好ましくは１５重量％以下であり、最も
好ましいのは約５重量％である。少量のランタンがＲ’
　／Ｒ’　Ｆｅ２共晶相のＲ’Ｆ１３２部分に溶存して
いてもよい。

プラセオジムおよび（または）ネオジムは好ましくは前
記少なくとも１つの他の希土類元素として含まれる。前
記少なくとも１つの他の希土類元素（好ましくはネオジ
ム）はその中のランタンの原子百分率以下の原子百分率
で物質中に存在し得る。好ましくは物質中のランタン対
セリウムの重量比は少なくとも０．４：１であり好まし
くは少なくとも１：１である。また好ましくは前記少な
くとも１つの他の希土類元素が存在する場合、物質中の
セリウムおよびランタンの総量はセリウム、′ランタン
および少なくとも１つの他の希土類元素の全体量の５０
重量％を上回る。

物質中のセリウム、ランタンおよび存在する場合には前
記他の希土類元素の全体量のセリウム含有量は好ましく
は５０重量％を下廻り、通常少なくとも３０重量％の量
で存在する。

最も好ましくは本発明の貯蔵物質はミソシュメタルに基
いており、すなわちミソシュメタルを本発明の貯蔵物質
の調合のための開始物質の１つとして使用する。

この物質は非合金ランタン相として０．１〜２５重量％
（好ましくは５〜１０重量％、最も好ましいのは約５重
量％）のランタンを含有することができる。

非合金ランタン相はＲ２Ｆｅ１７合金相の結晶粒界の層
としてＲ’／Ｒ’Ｆｅ２相と関連して存在している。結
晶粒界のランタンは必要に応して物質の制限された酸化
誘起デクレピテーションを補助して物質中にクランクを
生じる。この物質中のクラックによってより多くの表面
積を水素の吸収および脱離に利用可能にすることができ
る。

一般式Ｒ２Ｆｅ＋　７中のＲは最も好ましくはＬａａＣ
ｅｂＰｒｏＮｄｄから成る。但しａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１．
０ｓａは好ましくは０．１−０．３．ｂは好ましくは０
．０５〜０．６．Ｃは好ましくは０．０２〜０，２．ｄ
は好ましくは０．０２〜０．６５である。

通常のＲ２Ｆｅ＋７相の組成は下記の通りである。すな
わち、 Ｌａ　４．６６重量％ Ｃｅ　Ｌｌ、１１重量％ Ｎａ　１０．２３重量％ Ｆｅ　７４．０　重量％ 通常Ｒ′　Ｆｅ２はＩ、　ａ　０．５重量％、Ｃｅ３４
．５重量％、Ｎ　ｄ　Ｏ，５重量％、残りがＦｅから成
っている。

英国特許第１５５４３８４号は水素化物のデクレピテー
ションを使用して磁性合金を粉末にする。

この現象は上述の水素貯蔵物質の場合にも見ることがで
きる。しかしながら水素の繰返しの吸収および脱離の際
の細粉の形成は、粉末の圧縮固化をもたらしその結果そ
の水素吸収および脱離特性が３ 　ｚ 妨害されるので避けるのが好ましい。また漸進的に微細
な粒子を形成した結果関連装置への物質の損失ともなり
得る。

従って、本発明の貯蔵物質は非合金鉄相を含むことが極
めて好ましい。この物質は通常０．１〜３０重量％の非
合金鉄相を含有しており、好ましくは約５〜１０重量％
、最も好ましいのは約５重量％である。

本発明の貯蔵物質は好ましくは２〜２０重量％の前記共
晶、０〜２５重量％の前記非合金ランタン相、０〜３０
重量％の前記非合金鉄相から成るミクロ構造を有してお
り、残りは前記合金相であり、この条件では最少で４０
重量％、最も好ましくは６０重量％を上回る。

貯蔵物質は最も好ましくは約５重量％の前記共晶、約５
重量％の前記非合金ランタン相、約５重量％の前記非合
金鉄相、および約８５重量％の前記合金相から成るミク
ロ構造を有している。

Ｒ２Ｆｅ＋７タイプの物質の水素貯蔵容量はそれに対し
て熱処理操作を行なうことによって実質４ 的に増進させることができることがわかった。

従って本発明の別の観点によれば、一般式Ｒ２Ｆｅａ７
の合金相を含んでいるミクロ構造を有する物質の水素貯
蔵容量を増大させる方法が提供される。但しＲはセリウ
ムおよびランタンおよび選択的に少なくとも１つの他の
希土類元素から成り、前記方法は、不活性雰囲気中で物
質を熱処理して同物質を均質化し物質中の前記合金相の
比率を増加させることを含んでいる。

好ましくは、均質化段階は物質中の合金相の比率を少な
くとも４０重量％、最も好ましくは少なくとも６０重量
％に増加させるように行なう。

好ましくは結果の熱処理貯蔵物質は本発明の前記の１つ
の観点による貯蔵物質である。

下記の方法は水素貯蔵物質の熱処理に適当である。

熱処理は、物質を冷却させ好ましくは凝固させ、物質の
温度をその包晶温度（Ｃｅ２Ｆｅ１７に対しては１０６
８°Ｃ程度）の付近まで上昇させ、次いでそれを室温ま
で冷却させることによって、鋳５ 造形式の物質に対して行なうことができる。

別の方法としては、鋳造物質を室温まで冷却させ次いで
その包晶温度の２００°Ｃ以内まで上昇させ少なくとも
２４時間そこに保持した後室温まで冷却させてもよい。

より好ましくは、鋳造物質をその包晶温度の１００°Ｃ
以内、最も好ましくは５０℃以内まで加熱する。

さらに別の方法として、（Ｈに関して）超化学量論的な
鋳造物質を所定時間２相（すなわち液体子Ｒ２Ｆｅ＋　
７　）状態に保持した後室温に冷却させてもよい。Ｃｅ
２　Ｆｅ＋　７の場合これは１０６８〜９３２℃の温度
に対応する。

１実施例においは、融解物質を滴下して非常に急速な冷
却（例えばスプラント冷却）を行ない極めて微細な樹枝
状構造を有する薄片を生成する。

このようなプロセスでは均質化工程においてはるかに小
さい拡散距離でよく、従って合金は約９５０℃で均質化
されて所要の相構造を生成することができる。この場合
少量の化学量論的に余分な希土類元素を含有している物
質を使用するのが好ま６ しい。

物質の均質性はマグネシウム、チタン、ジルコニウム、
クロム、コハルＩ−、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウ
ム、ホウ素およびケイ素等の３元素添加によって改良す
ることができる。アルミニウムの添加によって物質の耐
酸化性も改良される。所望により４元素および５元素添
加を行なってもよい。

Ｒ成分に関して超化学量論的である物質の使用によって
、状態図の液体プラスＲ２Ｆｅ＋７領域内で７ユーリン
グすることにより均質化が促進され、微細共晶（Ｒ’　
／Ｒ’　Ｆ　ｅ２　）の生成が可能になる。第１図は系
Ｒ−Ｆｅ（Ｒはセリウム、プラセオジムまたはネオジム
）に対する状態図および添付の表である。

合金の均質化は好ましくは、Ｒ２Ｆｅ１７の相、結晶粒
界の非合金ランタン相、結晶粒内の遊離鉄および粒間領
域中の微細なＲ／Ｒ′　Ｆｅ２共晶を上述のような比率
で含んでいる４相ミクロ構造を生成して水素貯蔵物質を
生成しようとするもので７ ある。

これらの相の通常の分布を電子ビーム散乱によって得ら
れた写真像である第２図に示す。

４つの相を以下さらに詳細に説明する。

Ｒ２Ｆｅ１７相は上述のように大きな水素貯蔵を行う機
能を有しており、化合物は良好な水素貯蔵容量を有して
いる。水素含有量は温度を調節することによって制御さ
れ、合金を室温に保持した場合水素はＲ２Ｆｅ１７相に
有効にとし込め得る。

しかしながら約１５０℃で急速な水素吸収および脱離を
達成することができる。室温安定は低温での非常に低い
水素拡散率によるものと考えられ、室温に保持した場合
水素化物の上に高真空を達成することができる。

結晶粒界の非合金ランタンは得られる粒度に影響を及ぼ
す。粒界ランタンは、物質が水素化後および脱ガス前に
空気に露出された場合酸化し得る。

これによって物質のデクレビテーションが生しる。

結果の粉末の粒度は合金の初期粒度によって制御され、
かなりの結晶粒成長が均質化工程中に生じ８ た場合相当に粗い粒度が得られる。物質が脱ガス状態で
空気に露出された場合酸化は見られず、その結果デクレ
ピテーション工程は生じない。これは水素化工程の結果
細粉が常に得られるＬａＮｉ５およびＴｉＦｅの挙動と
対照的である。この細粉は付属配管を介して微細な１ｉ
ｌＦ磨粉を送ることによってかなりの困難を生じ得る。

また物質を通過するときの圧力降下は細粉の圧縮固化に
よって生じ得る。

上述の酸化メカニズムが果たされない場合水素化工程の
後粗い塊が残る。これは、結晶粒内で（初期冷却中に生
成され次いで均質化中に部分的除去された）島状の遊離
鉄が通常のクランキング工程を有効に遅延させるためで
ある。従ってＲ２Ｆ８１？相中のクラックは鉄によって
阻止される。

これを第３図に示す。この状態で水素貯蔵物質は処理し
易く広範囲のクランキングの存在は水素の吸収／脱離運
動がかなり良好であることを意味する。粗い物質によっ
て上述の細粉に関連した問題は回避される。

９ 従って非合金ランタンは金属の形式で、あるいは酸化形
式で物質中に存在し得る。

鉄の存在は合金を広い温度範囲に渡って強磁性にする機
能をも有しており、よって磁界によって物質の磁気攪拌
およびトラッピングを可能にする。

ランタンの全部が非合金化しているのではなく、少量の
ランタンはＲ２Ｆｅｔ７格子中に存在しており格子を膨
張させる機能を果たし、よって水素の溶解を有利にし、
従って貯蔵容量を増進する。

また上述のように、少量のランタンはＲ’　／Ｒ’Ｆｅ
２共晶相のＲ’Ｆｅ２部分中に熔存し得る。

本発明の好適な実施例を以下詳細に説明する。

Ｒａｒｅ　Ｅａｒｔｈ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社（英国）製
のミソシュメタル１０．５以下％および鉄９０．５以下
％（ミツシュメタル２５重量％および鉄７５重量％）の
メーカー引用組成を有するアルゴンアーク融解物質を使
用した。試料中のミツシュメタルは下記のメーカー引用
組成（重量％）を０ 有している。すなわちＣｅ５０〜５５、Ｌａ２３〜２７
、Ｎｄ１０〜１５、Ｐｒ４〜７、他の希土類元素１〜２
、Ｆｅｌ以下、ＳｔＯ＋０．１以下、Ｃａ　０．２以下
、Ｃ０，０１以下、ＮＯ，００１以下、ＰｂＯ，，０２
５以下である。

鋳造態の物質は、遊離鉄３７重量％、Ｒ２Ｆｅ１７３８
％、ランタンとＲ’／Ｒ’Ｆｅ２共晶２５重量％の概算
相比率を有することがわかった。

集合体の分析によって下記のような平均元素組成が示さ
れた。すなわち、 Ｌａ　５．６０重量％ Ｃｅ　１６．７２重量％ Ｐｒ　１．３５重量％ Ｎｄ　２．８９重量％ Ｓｍ　２．１９重量％ Ｆｅ　７１．２４重量％ これによってセリウム、ランタンおよび他の希土類の全
重量に基いて５８．２重量％のセリウム含有量が得られ
る。

この物質においてＲ２Ｆｅ＋７は（ＬａａＣｅ１ ｂＰｒｃＮｄ６　Ｓｍａ）２　Ｆｅｘ　（但し、ｉｌ　
＝　０．１１、ｂ＝０．５７．ｃ＝０．０５．ｄ　＝０
．１５．ｅ＝０．１２．ｘ＝１２．４）で構成され、Ｒ
′はり、ａ（ＣｅｇＰｒｈＮｄｉＳｍｊ　（但しｆ＝０
．０８．ｇ−０，７９、ｈ＝０．０５　、　ｉ　＝０．
０６　、　ｊ＝０．０２）で構成された。

Ｒにおいてランタン対地の成分の比は０．１２４：１で
あった。Ｒ′においてはランタン対地の成分の比は０．
０８であり、よってＲ′はランタンが欠乏したＲである
ことを示す。

鋳造物質を１辺の長さが約６．４　＊＊の立方体に切断
し、密閉圧力容器中で２時間の量温度２４０’Ｃ圧力６
９，０ＯＯＫＰａで水素ガスに露出させた。

次いで物質を室温まで冷却させた後水素圧力を解放した
。この段階で試料を検査した結果、水素吸収から生しる
結晶格子の膨張によって本来脆性の物質が亀裂を生じ破
壊して小粒子（粒度−８００マイクロメートル）になる
ことが明らかになった。

約１０ｇの質量を有するこうして生成された水素化物の
試料を真空中で２００　”Ｃに加熱すること２ によって真空脱ガスするとともに微量天秤によって質量
を監視する。６５分間に渡ってｏ、５２％の重量損失が
記録され、これは９９．９９％以上の純度を有する水素
として分析した試料から発生したガスに起因する。４時
間に渡ってそれ以上の重量損失は生じなかった。

実脇剖ユ 基準実施例で述べたように得られた物質の試料を真空炉
中で１０日間１０５０℃の温度（包晶温度より１８℃低
い）で熱処理し、次いで密閉圧力容器中で２時間圧力６
９，０００ＫＰａ、温度２４０℃で水素ガスに露出させ
、室温まで冷却させた後水素圧力を解放した。

」二連のように熱処理した物質はその成分相を変化した
比率で存在させ、この成分相は遊離鉄１０重量％、Ｒ２
Ｆｅ＋　７８５重量％、およびランタンとＲ／Ｒ’Ｆｅ
２共品５重量％であった。

水素化の終了時に試料は基準実施例に従って処理した試
料より小さい粒子に崩壊したことがわかった。物質の粒
度は１００マイクロメートル程度３ であった。

上述のように処理した物質の試料を基準実施例で述べた
と同様の態様で真空脱ガスした際、吸収段階中に０．８
重量％の水素を吸収したことがわかった。従って基準実
施例との比較により熱処理段階が物質の水素吸収能力を
著しく増進したことが明らかである。

災」肘Ｉ 別の熱処理試料を実施例１で述べたように調合し、次い
で室温で圧力３７９５ＫＰａで４８時間水素ガスに露出
させ、まず約５マイクロメートルの粒度を有する粉末に
粉砕させた。

この物質の相対相比率は遊離鉄１０重量％、Ｒ２Ｆｅ１
７８５重量％、およびランタンとＲ’　／Ｒ′　Ｆｅ２
共品５重量％であることがわかった。

基準実施例で述べたと同様の態様で真空脱ガスした際、
試料は吸収移送中に０．６重量中の水素ガスを吸収した
ことがわかった。従って、低温および低圧でも熱処理物
質の場合は基準実施例の非熱処理試料の場合より多量の
水素が吸収されること４ がわかる。

１１色−例１ 下記の組成を有するアルゴンアーク融解物質の試料を使
用した。すなわち、 Ｌａ１２．２重量％、Ｃｅ１０．９重量％、Ｐ　ｒ　４
゜２重量％、Ｎ　ｄ　７．７重量％、Ｆ　ｅ　６５．０
重量％（セリウム含有量−セリウム、ランタンおよび他
の希土類元素の全重量に基いて３１重量％）。

物質は遊離鉄２３重量％、Ｒ２Ｆｅ＋　７４２重量％、
およびランクンとＲ’／Ｒ’Ｆｅ２共晶３５重量％共晶
３化 この物質において、Ｒ２　Ｆ　ｅｌ　？　（Ｌａ　１Ｌ
ＣｅｂＮｄ６）２Ｆｅｚ（但しａ＝０．１　８　、　ｂ
＝０．４３　。

ｃ−０．１　２　、　ｄ＝０．２　６　、　ｘ＝’１　
４．５）で構成され、Ｒ′の組成はＲと比較してランタ
ンの欠乏を示した。

試料は基準実施例で述べたように得られ圧力３４　５　
０ＫＰａ，温度２５０℃で水素ガスに露出させ、室温に
冷却させた後付加圧力を解放した。水素化物質を２００
″Ｃで真空脱ガスした際、解放さ５ れた水素ガスの重量は物質の１．１８重量％と測定され
た。

災施凱↓ 立方体に切断した後水素化の前に真空炉中で１４日間１
，０００℃（包晶温度より６８℃程度低い）で熱処理し
たこと以外は実施例３を繰返した。

物質は遊離鉄５Ｍ量％以下、Ｒ２　Ｆｅ＋　？　７０重
量％の相対相比率を有しており、残り（約２５重量％）
はランタンとＲ’　／Ｒ’　Ｆｅ２共晶であることがわ
かった。

水素化物質を２　０　０　’ｃで真空脱ガスした際解放
された水素ガスの重量は物質の１．４０Ｍ量％と測定さ
れた。この実施例は、物質の熱処理によって実施例３の
物質の既に良好な水素吸収能力が増進されることを明示
している。

実路例） 基準実施例で述べたように得られたがセリウムとランタ
ンの比率を逆にした試料（セリウム、ランタンおよび他
の希土類の全重量に基いて１９．５重量％のセリウム含
有量を与える）を実施例１で６ 述べたように熱処理し水素化した。

この試料を水素化および冷却後空気に露出させた。数時
間に渡って物質は温まり徐々に崩壊して２０マイクロメ
ートル程度の粒度を有する細粉になり、それに関連して
酸化工程に特有の態様で重量が３．５％増加したことが
わかった。

この物質を２００℃で真空脱ガスした際、解放された水
素ガスの重量は物質の１．１６重量％と測定された。酸
化物質は空気中で安定しているにもかかわらず良好な水
素貯蔵能力を有する水素化物を有していた。

災ル例」− Ｃｅ２ＦｅＩ７の化学組成を有する、すなわち成分Ｒが
セリウムのみから成る物質の試料は基準実施例で述べた
ように得られた。

この物質を基準実施例で述べたように、但し７２時間と
いう長時間水素ガスに露出させた。

この物質の試料を２５０℃で４８時間真空脱ガスした。

物質の重量損失を監視することにより、水素化段階中に
０．３８重量％の水素を吸収したこ７ とがわかった。この実施例は、有用な水素貯蔵物質であ
るためにはＲに対して多成分ランタン含有希土類系を有
することが不可欠であることを明示している。

襲１ 実施例４で生成した物質の試料を１３５°Ｃで増加する
水素圧力に露出させ、物質による水素の取込みを容量法
によって測定した。この露出の結果を第４図のグラフに
表わす。このグラフは１３５℃で大気圧を上回る所与の
水素圧力（バール）で物質中に存在する水素の量（重量
％）を示す。この線は、増加する水素圧力に対する初期
露出に続いて水素圧力を減少させこの処理を繰返し、１
０バールの水素中で冷却した後さらに水素圧力を増加お
よび減少させ前述のように水素圧力サイクルを繰返した
後得られた結果を表わす。

【図面の簡単な説明】

第１図は系Ｒ−Ｆｅ（Ｒはセリウム、プラセオジムまた
はネオジム）に対する状態図および添付図の表、第２図
および第３図は電子ビーム散乱に８ よって得られた写真像、第４図は１３５°Ｃで大気圧を
上回る所与の水素圧力（バール）で物質中に存在する水
素の量（重量％）を示すグラフである。 特許出願人　ルーカス　インダストリーズパブリック　
リミテッド カンバニイ ９ 弧採 〆 Ｃ１ｆｌ（Ｊ　刀　ｌ （１ １ ＦＩＧ、１１゜ 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示　昭和５９年　特許願　第１３５３４０
　号３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 補正の内容（特願昭５９−１３５３４０号）明細書第２
９頁第１行の１写真像」を「金属組織を示す写真像」と
訂正する。

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式Ｒ２Ｆｅ１７の合金相を有するミクロ構造
   を有しており、Ｒはセリウムおよびランタンさらに場合
   により少なくとも１つの他の希土類元素を含んで成り、
   ミクロ構造は式Ｒ’　／Ｒ’Ｆｅ２の共晶も含んでおり
   Ｒ′はランタンが欠乏したＲであり、一般式Ｒ２Ｆｅ１
   ７の上記合金相は物質の４０重量％以上の量で存在して
   おり、上記物質はセリウム、ランタン、および存在する
   場合には上記少なくとも１つの他の希土類元素の全体量
   に基いて６０重量％未渦のセリウムを含有していること
   を特徴とする水素を解放可能に貯蔵する物質。
2. （２）Ｒ’がランタンを含んでいないものである特許請
   求の範囲第１項に記載の物質。
3. （３）物質中のランタン対セリウムの重量比が少なくと
   もＯ，４：１である特許請求の範囲第１項に記載の物質
   。
4. （４）ランタン対セリウムの重量比が少なくとも１：１
   である特許請求の範囲第３項に記載の物質。
5. （５）物質中のランタン対セリウムの重量比が約２：１
   である特許請求の範囲第４項に記載の物質。
6. （６）共晶が全ての相の全重量に基いて２０重量％以下
   の量で存在している特許請求の範囲第１乃至第５項のい
   ずれかに記載の物質。
7. （７）共晶が全ての相の全重量に基いて１５重量％以下
   の量で存在している特許請求の範囲第６項に記載の物質
   。
8. （８）共晶が全ての相の全重量に基いて約５重量％の量
   で存在している特許請求の範囲第７項に記載の物質。
9. （９）上記少なくとも１つの他の希土類元素が含まれて
   おりまたプラセオジムおよび（または）ネオジムを含ん
   でなるものである特許請求の範囲第１乃至８項のいずれ
   かに記載の物質。
10. （１０）上記少なくとも１つの他の希土類元素が物質中
    のランタンの原子百分率以下の原子百分率で存在してい
    る特許請求の範囲第１乃至９項のいずれかに記載の物質
    。
11. （１１）セリウムおよびランタンの総量がセリウム、ラ
    ンタンおよび上記少なくとも１つの他の希土類元素の全
    体量の５０重量％を上回る特許請求の範囲第９項または
    第１０項に記載の物質。
12. （１２）上記物質中のセリウム、ランタンおよび存在す
    る場合には上記他の希土類元素を含む全体量のセリウム
    含有量が３０重量％を下回る特許請求の範囲第１乃至１
    １項のいずれかに記載の物質。
13. （１３）上記物質がミソシュメタルを基材とするもので
    ある特許請求の範囲第１乃至１２項のいずれかに記載の
    物質。
14. （１４）非合金ランタン相として０．１〜２５重量％の
    ランタンを含有している特許請求の範囲第１乃至１３項
    のいずれかに記載の物質。
15. （１５）非合金鉄相として０．１〜３０重量％の鉄をさ
    らに含有している特許請求の範囲第１乃至１４項のいず
    れかに記載の物質。
16. （１６）上記１０重量％以下の非合金鉄を含有している
    特許請求の範囲第１５項に記載の物質。
17. （１７）約５重量％の非合金鉄を含有している特許請求
    の範囲第１６項に記載の物質。
18. （１８）　２〜３０重量％の上記共□晶、０．１〜２５
    重量゛　％の非合金ランタン相、０．１〜３０重量％の
    非合金鉄相を含み、残りは上記合金相であるミクロ構造
    を有している特許請求の範囲第１項に記載の物質。
19. （１９）一般式Ｒ２Ｆｅ１７中のＲがＬａＢＣｅｂＰｒ
    ｃＮｄｄから成り、ａ　＋　ｂ　＋　ｃ　十ｄ　＝　１
    ．０、ａは０．１〜０．３、ｂは０．０５〜０．６、Ｃ
    は０．０２〜０．２、ｄは０．０２〜０．６５である特
    許請求の範囲第１乃至１８項のいずれかに記載の物質。
20. （２０）一般式Ｒ２Ｆｅ１７の合金相を含んでいるミク
    ロ構造を有する物質であって、Ｒはセリウムおよびラン
    タンさらに場合により少なくとも１つの他の希土類元素
    を含んで成るものを不活性雰囲気中で熱処理して同物質
    を均質化し物質中の上記合金相の比率を増加させる段階
    を含んでいることを特徴とする水素貯蔵用物質の貯蔵容
    量を増加させる方法。
21. （２１）熱処理が、鋳造態の物質を冷却させ物質の温度
    をその包晶温度付近まで上昇させ次いでそれを室温まで
    冷却させることによって実施される特許請求の範囲第２
    ０項に記載の方法。
22. （２２）鋳造物質を室温まで冷却させ次いでその包晶温
    度の２００℃以内に上昇させ少な（とも２４時間そこに
    保持した後室温に冷却させる特許請求の範囲第２１項に
    記載の方法。
23. （２３）物質をその包晶温度の１００°Ｃ以内に上昇さ
    せる特許請求の範囲第２２項に記載の方法。
24. （２４）物質をその包晶温度の５０℃以内に上昇させる
    特許請求の範囲第２３項に記載の方法。
25. （２５）　（Ｒに関して）超化学量論的な鋳造物質を所
    定時間２相状恕に保持した後室温に冷却させる特許請求
    の範囲第２１項に記載の方法。
26. （２６）融解物質を急冷滴下して得られた薄片に対して
    熱処理を行なう特許請求の範囲第２０項に記載の方法。
27. （２７）物質が少量の化学量論的に余分な希土類元素を
    含有しているものである特許請求の範囲第２６項に記載
    の方法。
28. （２８）物質がマグネシウム、チタン、ジルコニウム、
    クロム、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム
    、ホウ素およびケイ素から選択した少なくとも１つの付
    加成分を含有しているものである特許請求の範囲第２０
    乃至２７項のいずれかに記載の方法。