JPH0310002A - 水素吸蔵合金材料の製造方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、水素吸蔵合金材料の製造方法に関し。

より詳しくは水素吸蔵合金粉末の表面に銅もしくはニッ
ケルで被覆することにより耐久性および熱伝導性を改良
した製造法に関する。

（従来の技術） 水素吸蔵合金材料とその利用技術の研究は盛んに行われ
ており、当初の水素の貯蔵だけでなく、ヒートポンプ、
冷暖房装置などのエネルギー変換機能を有する材料、あ
るいは電池用、触媒用およびセンサー用などとしての研
究もおこなわれている。

しかし、水素吸蔵合金は水素の吸蔵、放出を繰り返すこ
とにより２次第に崩壊し、微粉化してしまい。

この微粉化の結果、飛散しやすく、フィルターの目づま
りなどを起こすという問題があり、また１合金臼体の熱
伝導性が悪いため加熱および冷却によって水素を吸蔵し
、放出するための時間が掛かるという問題点もある。

これらの問題を解消するために、水素吸蔵合金の表面に
還元剤を用いる自己触媒型の湿式無電解メツキ方法によ
り２ｗ４またはニッケルを被覆することによって、耐久
性、熱伝導性の良い水素吸蔵合余材料の製造法が提案さ
れている（特公昭６０−１９０５７０号公報）。しかし
、この湿式無電解メツキ法は、水素吸蔵合金の失活を伴
うことがあり、かつ処理工程が多（、コストも高いため
、この方法に代わる表面被覆方法が望まれていた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、銅またはニッケルを乾式法によって水素吸蔵
合金表面に被覆することにより上記湿式法の欠点を解消
しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、平均粒径１〜２００μｍの水素吸蔵合金粉末
（Ａ）と平均粒径０．０１〜３μｍの銅もしくはニッケ
ルの微粒子（Ｂ）を乾式で機械的歪力をもって混合し、
水素吸蔵合金粉末（Ａ）の表面を微粒子（Ｂ）によって
被覆することを特徴とする水素吸蔵合金材料の製造方法
を提供するものである。

本発明に係る方法は乾式の表面被覆方法であり。

湿式無電解メツキ方法によって被覆する方法に比べ処理
工程が少ないため安価であり、かつ乾式法のため合金の
失活がないという工業上の利点を有する。

本発明では乾式で機械的歪力をもって混合し、微粒子（
Ｂ）の延展性を利用することにより、水素吸蔵合金粉末
（Ａ）の表面の３０〜１００％好ましくは、９０％以上
を微粒子（Ｂ）によって被覆してなる水素吸蔵合金材料
の製造方法であり、この微粒子（Ｂ）の被膜は、水素吸
蔵合金粉末（Ａ）の表面への密着性がよく、さらに水素
が通過して吸蔵、放出を行う機能を損なうことがない程
度の微細な孔を有している。

膜厚は、微粒子（Ｂ）の粒径と使用量を変えることで平
均０．１〜３μｍ程度に調整することができる。

平均０．１μｍ以下の膜厚では、水素吸蔵合金粉末（Ａ
）表面の凹凸が影響し、被膜効果が不十分となり、３μ
以上では、被膜の細孔が埋められてしまい。

水素が通過して吸蔵、放出を行う機能を損なう傾向があ
る。

この水素吸蔵合金材料は、水素の吸蔵、放出を繰り返し
ても、微粒子（Ｂ）の被膜によって微粉化し難しくなる
。しかも、熱伝導性の悪い水素吸蔵合金も、被膜の存在
により、熱伝導性はかなり向上する。

さらに、こうして得た水素吸蔵合合材料を圧縮して成形
品にすることで、耐久性、熱伝導性共に一段と向上する
。

本発明において用いられる水素吸蔵合金粉末（Ａ）とし
ては、従来公知のものが使用でき１例えばＬａＮ　ｌａ
、−１Ａ　１ｏ、ｓ　＋　　ＬｍＮ　ｉａ、ａｓｃ　Ｏ
ｏ、ｚ　Ｍｎｏ、＋ｓＡ　ｆ　、、　、ここでＬｍはラ
ンタンリッチなミソシュメタル）、ＬａＮｉ５等の他、
マグネシウム系、カルシウム系、希土類系、チタン系、
ジルコニウム系。

バナジウム系などの各水素吸蔵合金が使用できる。

これらの平均粒径は１〜２００μｍのものが使用できる
。１μｍ未満では気流中分散し難く１機壁羽根に付着し
てしまい、また２００μｍを越えると粉砕されてしまう
。

微粒子（Ｂ）は、銅粉もしくはニッケル粉であり。

ｏ、ｏｉ〜３μｍのものが良い。またその粒径は使用″
する水素吸蔵合金粉末（Ａ）の１７１Ｏ以下、好ましく
は１７２０以下のものが良い。粒径が大き過ぎると水素
吸蔵合金粉末（Ａ）の表面上の膜厚が厚くなりすぎ。

不経済であると共に、被膜の細孔が埋められてしまい、
水素が通過して吸蔵、放出を行う機能を損なう。

また小さ過ぎると熱伝導および耐久性が不十分となる。

本発明において、上記の水素吸蔵合金粉末（Ａ）表面に
微粒子（Ｂ）を機械的歪力を以て被覆させる条件として
は、歪力が大き過ぎて水素吸蔵合金粉末（Ａ）が微細に
粉砕されたりすることがない条件であり、このような条
件を満たす具体的な方法としては、工業的には、ボール
ミル、サンドミルなどの分散機などの運転条件、処理量
１分散媒体などの条件を上記の目的が達成されるように
変更すればよい。

しかしながら、ボールミル、サンドミルでは長時間を要
するため、工業的には、粉体が流動床状態で。

気流と共に高速で運動するような混合機、または衝撃を
与える羽根、ハンマーなどが取り付けられているような
混合機であり、このような混合機の例としては、Ｓ１ミ
ル（東洋インキ製造■製、その概要は特公昭５７−４３
０５１号参照）、アトマイザ−９自由粉砕機（■奈良機
械製作所）、ＫＴＭ−１型粉砕機（川崎重工業■製）、
ハイプリダイザ−（＠奈良機械製作所）などを例示する
ことができ、これらの装置は、そのまま、もしくは適宜
本発明の目的に合わせて改良して使用することができる
。できれば循環式であり、密閉系の装置１例えばバイプ
リダイザ−が望ましい。

また、水素吸蔵合金粉末（Ａ）と、微粒子（Ｂ）とは、
上記混合処理よりも弱い攪拌条件１例えばマルチブレン
ダーミル（日本製機製）で予備混合することが好ましい
、このような予備混合により、水素吸蔵合金粉末（Ａ）
に、微粒子（Ｂ）を物理的に付着せしめておくと混合処
理がスムースに行なえる。

また、水素吸蔵合金粉末（Ａ）は一般に不定形のため、
予め本発明における混合処理をして丸くしておくと耐久
性の良好な水素吸藏合合材料を得ることができる。

このような混合処理によって水素吸蔵合金粉末（Ａ）表
面に微粒子（Ｂ）の被膜が形成するのは。

銅もしくはニッケルの延展性により微粒子（Ｂ）が水素
吸蔵合金粉末（Ａ）表面に、延ばしつけられるためと考
えられる。なお、この混合処理によって系が高温になる
ことがあり、外部ジャケットなどにより、系を冷却する
ことも場合によっては必要となる。

このようにして得られた水素吸藏合合材料は、好ましく
は５トン／ｃＩ］Ｉ以上の荷重圧で圧縮成形することに
より、耐久性、熱伝導性共に一段と吋上する。

本発明により得られた水素吸蔵合金材料は、粉末のまま
、あるいは成形して水素の貯蔵・輸送、蓄熱装置、ヒー
ト・ポンプ、冷暖房装置および水素精製・回収装置等に
利用される。

以下、具体例によって本発明を説明する。例中部は１重
量部を示し２粒径の測定は、電顕観察（ＳＥＭ）による
。

実施例１ 平均粒径３０μｍのＬｍＮ　ｔ４．４ｓｃ　Ｏｏ、ｚ　
Ｍｎｏ。

ＩｓＡ！！。、２　（日本重化学工業側製）３０ｇをハ
イブリダイザ−ＮＨ３−０型で８０００ｒｐｍで２分間
処理した水素吸蔵合金粉末（Ａ）８０部、および平均粒
径０．３μの銅粉３０部を、マルチブレンダーミル（日
本精機製ＢＬ−１型）で予備混合し、混合物（ＡＩ）を
得た。上記混合物（Ａｔ）３０ｇをハイブリダイザ−Ｎ
ＨＳ−０型で８０００ｒｐｍで２分間処理して、平均粒
径が２７μｍであり、１μｍ以下の粒子を含まない水素
吸藏合合材料を得た。この水素吸藏合合材料は、銅粉に
よってできた被膜の膜厚が０．５〜２μであり、その粉
末５００躍に５トン／−の荷重をかけ、直径１０龍のペ
レットに成形したものは、ＢＯｋｇ／ｃｔｉ（Ｄ水素前
圧下８５〜２００℃”ｉｌ’水素の吸蔵、放出をくり返
しその崩壊度合の観察。

およびレーザー光照射型熱伝導測定装置を用いて。

４５℃で測定した結果、共に湿式無電解メツキし。

成形したものと同等の耐久性、熱伝導性を有していた。

実施例２ 実施例１において、銅粉にかえてニッケル粉を用いた以
外は同様にして耐久性および熱伝導性に優れた水素吸蔵
合金材料を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平均粒径１〜２００μｍの水素吸蔵合金粉末（Ａ）と平
   均粒径０．０１〜３μｍの銅もしくはニッケルの微粒子
   （Ｂ）を乾式で機械的歪力をもって混合し、水素吸蔵合
   金粉末（Ａ）の表面を微粒子（Ｂ）によって被覆するこ
   とを特徴とする水素吸蔵合金材料の製造方法。