JPH01129936A - 水素吸蔵合金の製造方法 - Google Patents

水素吸蔵合金の製造方法

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JPH01129936A
JPH01129936A JP62287722A JP28772287A JPH01129936A JP H01129936 A JPH01129936 A JP H01129936A JP 62287722 A JP62287722 A JP 62287722A JP 28772287 A JP28772287 A JP 28772287A JP H01129936 A JPH01129936 A JP H01129936A
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hydrogen storage
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hydrogen
occlusion alloy
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Seiji Kameoka
亀岡 誠司
Kenji Inoue
健次 井上
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • C01B3/001Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
    • C01B3/0078Composite solid storage mediums, i.e. coherent or loose mixtures of different solid constituents, chemically or structurally heterogeneous solid masses, coated solids or solids having a chemically modified surface region
    • YGENERAL 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
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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、水素吸蔵合金の製造方法に関する。
(ロ)従来の技術 近年、化石エネルギーの逼迫により、自然エネルギーの
利用及び省エネルギーの促進が図られつつある。このよ
うな背景の下、可逆的に多量の水素を吸放出し、同時に
大きな反応熱を有する水素吸蔵合金は、水素ガス貯蔵用
ならびにヒートポンプ等の熱利用システム用の材料とし
て、応用面よりの期待が大きい。
現在、水素吸蔵合金は、希土類元素−Ni系合金、Mg
−Ni系合金、Ti系合金(Ti−Fe系、及びTi−
Co系等)の3種類が代表的なものとして知られている
が、希土類−Ni系合金は原料価格が高価であること、
Mg−Ni系合金は操作温度が、300℃以上と高いこ
と、Ti系合金は反応初期の活性化に高温、高圧の厳し
い条件を必要にすること、等の問題点を有している。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 前記の水素吸蔵合金の内、特にTi系合金は、安価で平
衡特性に優れているが、反応初期の活性化に厳しい条件
を必要とするため、Ti系合金を充填して使用する装置
は活性化時の条件に耐え得る仕様が必要となる。このた
め、通常の使用条件における仕様と比較して過剰な仕様
を備えることになり、装置、システムの高価格化、安全
性の低下を招いている。実際のTi系合金の反応初期の
活性化条件の一例を以下に示す。
(日本化学会誌1975■P、1267〜P、 127
2参照)上記の様にTi系合金では通常の使用条件によ
りはるかに厳しい条件を反応初期の活性化時に必要とす
る6本発明は、この活性化条件を、通常の使用条件内に
抑え容易に活性化し得る水素吸蔵合金(得ることを目的
としている。
(ニ)問題を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を鑑みなされたものであって活
性化の困難な第1の水素吸蔵合金と活性化の比較的容易
な第2、或いはそれ以上の水素吸蔵合金を各々粉砕し、
両者を混合、成型した後、焼結を行う水素吸蔵合金の製
造方法を提供するものである。
(ホ)作用 本発明の製造方法で製造した水素吸蔵合金は、活性化の
比較的容易な第2の水素吸蔵合金に先ず水素ガスが吸蔵
され、その結果生じる歪、割れ、粉化に伴い、焼結によ
り接合している活性化の困難な第1の水素吸蔵合金の割
れ、破壊を促し、これにより生じた第1の水素吸蔵合金
の新しい表面、即ち酸化物等による汚染のない表面から
水素ガスの吸蔵が速やかに行われる。
従ってζ比較的容易な条件で第1の水素吸蔵合金の活性
化が本発明の製造方法により初めて可能となる。
(へ)実施例 次に本発明の製造方法について実施例で説明する。先ず
、第1の水素吸蔵合金としてTi−Fe合金、Ti−N
i合金、Ti−Co合金を使用しこのそれぞれの合金に
対して第2の水素吸蔵合金として、l、aNii合金、
ZrMtl愈合金を使用した組み合わせを行った。上記
の内、第1の水素吸蔵合金として、Ti−Fe合金、第
2の水素吸蔵合金として1、aNis合金を使用した場
合の製造方法を示す。
先ず、各々の合金をアーク溶解、高周波溶解等の既知の
方法で作成し、作成した合金インゴットを100メツシ
ユアンダー(約0.15■以下)に粉砕した後、両者を
混合した。その時の混合割合は1、aNiiがTi−F
aの約2重量%程度とした。その後、これを円筒形(約
20φX約10m )にプレス成型(約30kg/cm
”)L、、これを電気炉でハイニーガス(N*、Ha混
合ガス)雰囲気で約600℃で約5時間加熱処理を行い
、焼結を行った。このようにして作成した合金ペレット
をそのまま、或いは2〜3m+角に粉砕した後、水素化
の活性化試験を行ったところ、活性化条件は、大きく緩
和されることが分かった。
上記した方法及び条件下で作成した2成分から成る水素
吸蔵合金の反応初期に必要な活性化条件をTi系の第1
成分のみの場合と比較して図に示した。同図に示したよ
うに、反応初期の活性化にTi−Fe合金の1成分系で
は温度400〜450℃、水素圧力約150at■必要
であったのに対し、l、aNii混合焼結合金、或いは
ZrMn、混合焼結合金の2成分系では、温度100°
C以下、水素圧力10atm以下と、活性化条件は大き
く緩和されている。同様にTi−Ni合金、Ti−Co
合金においても活性化条件は2成分系において大きく緩
和きれており、いずれも温度200°C以下、水素圧力
10atm以下となっている。
なお、本実施例で示した第1、第2の水素吸蔵合金の作
成法、粉砕法、混合後のプレス成型方法はここで糸した
方法以外に公知の方法を用いることができる。第1と第
2の水素吸蔵合金の混合比は、特に制限きれるものでは
ないが、第2の水素吸蔵合金の量が多くなると、それに
つれて可逆的に吸放出する水素量の減少、コストの増大
を招くため、せいぜい5%以下程度が限度であろう、焼
結の条件は、第1、第2の合金が溶解、或いは相分離し
ない範囲でなるべく高い方がよく、500〜1000℃
程度が望ましい、また、焼結の雰囲気は合金の酸化等に
よる汚染の発生しにくい条件が望ましく、不活性ガス雰
囲気(Arガス、Heガス等)、還元性雰囲気(ハイニ
ーガス等)、真空雰囲気等がある。
(ト)発明の効果 本発明の水素吸蔵合金の製造方法に依れば、Ti−Fe
合金、Ti−Ni合金、Ti−Co合金等のTi系の反
応初期の活性化に厳しい条件を必要とする、水素吸蔵合
金の活性化が容易にできるので従来、通常の使用に対し
活性化のためだけに必要とした材料充填装置の過剰な仕
様を取り去ることができる。従って、本発明によりこの
水素吸蔵合金を使用する装置、システムの簡略化、低価
格化並びに、安全性の向上が図れ、水素貯蔵ヒートポン
プ等の水素吸蔵合金を使用した装置、システムによる新
エネルギー利用及び省エネルギー促進に大きな効果をも
たらす。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の製造方法により製造した水素吸蔵合金の反
応初期の活性化に必要な条件を、従来の合金の活性化条
件と比較した比較図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)活性化が困難な第1の水素吸蔵合金と活性化が容
    易な第2、或いはそれ以上の水素吸蔵合金とを粉砕、粉
    末化し混合成型した後、焼結することを特徴とする水素
    吸蔵合金の製造方法。
  2. (2)上記第1の水素吸蔵合金は、TiA(A:Fe、
    Ni、Co等の遷移金属)の組成で表わされる合金から
    成る特許請求の範囲第1項記載の水素吸蔵合金の製造方
    法。
  3. (3)第2の水素吸蔵合金がRNi_5(R:La、M
    n等の希土類元素、Ca)、或いはZrMn_2の組成
    で表わされる合金から成る特許請求の範囲第1項記載の
    水素吸蔵合金の製造方法。
  4. (4)燃結時の雰囲気を不活性ガス雰囲気、還元性ガス
    雰囲気、真空雰囲気であることを特徴とする特許請求範
    囲第1項、第2項、或いは第3項記載の水素吸蔵合金の
    製造方法。
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