JPS5822302A - 水素吸蔵金属の活性化処理方法 - Google Patents
水素吸蔵金属の活性化処理方法Info
- Publication number
- JPS5822302A JPS5822302A JP56119785A JP11978581A JPS5822302A JP S5822302 A JPS5822302 A JP S5822302A JP 56119785 A JP56119785 A JP 56119785A JP 11978581 A JP11978581 A JP 11978581A JP S5822302 A JPS5822302 A JP S5822302A
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- Japan
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- hydrogen
- metal
- plasma
- oscillator
- occluded
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/023—Hydrogen absorption
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水素吸蔵金属を容易に活性化する処理方法に関
する。水素吸蔵金属は将来に予想される水素エネルギ一
時代にさまざまな形での利用が期待されるのみならず、
太陽エネルギー利用システムの冷暖房装置材料中蓄熱材
料などとして用いることも検討されている。
する。水素吸蔵金属は将来に予想される水素エネルギ一
時代にさまざまな形での利用が期待されるのみならず、
太陽エネルギー利用システムの冷暖房装置材料中蓄熱材
料などとして用いることも検討されている。
水素吸蔵金属の製造方法は、一般に２種以上の金属を所
定の組成に溶解し、凝固させた後、粉砕して１００メ、
シュ程度の微粉末にする６次て水素雰囲気中で活性化処
理を行ってはじめて水′ａａ蔵能力を有する合金を得る
ことができる。合金の種類によってはこの間の手間は大
変である。たとえば、代表的な水素吸蔵合金であるチタ
ン−鉄（ＴｉＦ・）合金は特性が良いために実用性の高
い合金と考えられているが、活性化が大変であることが
普及をはげんでいると言える。ＴＩＦ・合金の場合、現
状では１００メッシ、程度に微粉化した合金を圧力３０
〜６０ ｋｇ／ｄの水素雰囲気中あるいは真空中で３日
〜７日間ｍ度、常温と４５０℃の間を加熱・冷却の繰返
しを行った後にはじめて水素吸蔵能力を生ずるようにな
る。また、活性化を容易にするためにＭｕ ＊ Ｎｂな
どの微量元素を添加したシ、活性金属を蒸着コーティン
グする方法などがとられているが、前者の場合には活性
化が容易になりても＠層特性が低下することが多く、後
者の場合には従来の製造工程に新たに複線な工１！が追
加されることになる。
定の組成に溶解し、凝固させた後、粉砕して１００メ、
シュ程度の微粉末にする６次て水素雰囲気中で活性化処
理を行ってはじめて水′ａａ蔵能力を有する合金を得る
ことができる。合金の種類によってはこの間の手間は大
変である。たとえば、代表的な水素吸蔵合金であるチタ
ン−鉄（ＴｉＦ・）合金は特性が良いために実用性の高
い合金と考えられているが、活性化が大変であることが
普及をはげんでいると言える。ＴＩＦ・合金の場合、現
状では１００メッシ、程度に微粉化した合金を圧力３０
〜６０ ｋｇ／ｄの水素雰囲気中あるいは真空中で３日
〜７日間ｍ度、常温と４５０℃の間を加熱・冷却の繰返
しを行った後にはじめて水素吸蔵能力を生ずるようにな
る。また、活性化を容易にするためにＭｕ ＊ Ｎｂな
どの微量元素を添加したシ、活性金属を蒸着コーティン
グする方法などがとられているが、前者の場合には活性
化が容易になりても＠層特性が低下することが多く、後
者の場合には従来の製造工程に新たに複線な工１！が追
加されることになる。
そこで、溶解、粉砕、さらには活性化が迅速かつ大量に
可能な製造工程を開発することが、今後水素吸蔵合金が
大量に使用されるための重要な課題となっている。その
ため本発明者は活性化が迅速かつ大量処理が可能な方法
について多々実験検討を行い、本方法を発明した。
可能な製造工程を開発することが、今後水素吸蔵合金が
大量に使用されるための重要な課題となっている。その
ため本発明者は活性化が迅速かつ大量処理が可能な方法
について多々実験検討を行い、本方法を発明した。
本発明は微粉化した水素吸蔵金属を水素プラズマ中にさ
らし、短時間で活性化処理を行なう方法である。プラズ
マの種類は圧力が１気圧以上の比較的気体圧力の高い高
温プラズマと、気体圧力の低い低温プラズマがある。高
温プラズマの気体温度は数千度以上であるが、低温デラ
ズｉの気体温度は高々数Ｚｏｏ℃である。水素吸蔵金属
の微粉をこれらのプラズマ中にさらした場合、比較的凹
凸に富んだ表面は前者の場合溶融して球状になるが稜者
はほとんど形状が変化しない。しかし両者共に活性化さ
れた合金が得られる。従来の活性化処理法は高圧水素ガ
ス中に水素吸蔵金属をさらし、＠度を上下させるなどに
より、金属表面に形成した酸化皮膜を除き、さらに金属
表−面が水素ガスを水素原子に解離させる触媒作用を示
すようになるまで活性化を繰返す。活性化した金属は水
素ガスを原子に解離させて原子の状態で吸蔵する。一方
水素プラズマは水素が原子に解離しているので、金属表
面の酸化被膜を還元するのみならず容易に金属内部に拡
散し、吸蔵されるようになる。一旦水素が吸蔵されると
金属格子に歪や小さい亀裂を生じ、その後は容易に水素
の吸蔵・放出を行うようになる。したがって従来水素ガ
スを用（た活性化処理方法と本発明の水素プラズマを用
いた方法は原理的に異なってお夛、水素プラズマ法線従
来法に比べてきわめて迅速に活性化することができるよ
うになる。
らし、短時間で活性化処理を行なう方法である。プラズ
マの種類は圧力が１気圧以上の比較的気体圧力の高い高
温プラズマと、気体圧力の低い低温プラズマがある。高
温プラズマの気体温度は数千度以上であるが、低温デラ
ズｉの気体温度は高々数Ｚｏｏ℃である。水素吸蔵金属
の微粉をこれらのプラズマ中にさらした場合、比較的凹
凸に富んだ表面は前者の場合溶融して球状になるが稜者
はほとんど形状が変化しない。しかし両者共に活性化さ
れた合金が得られる。従来の活性化処理法は高圧水素ガ
ス中に水素吸蔵金属をさらし、＠度を上下させるなどに
より、金属表面に形成した酸化皮膜を除き、さらに金属
表−面が水素ガスを水素原子に解離させる触媒作用を示
すようになるまで活性化を繰返す。活性化した金属は水
素ガスを原子に解離させて原子の状態で吸蔵する。一方
水素プラズマは水素が原子に解離しているので、金属表
面の酸化被膜を還元するのみならず容易に金属内部に拡
散し、吸蔵されるようになる。一旦水素が吸蔵されると
金属格子に歪や小さい亀裂を生じ、その後は容易に水素
の吸蔵・放出を行うようになる。したがって従来水素ガ
スを用（た活性化処理方法と本発明の水素プラズマを用
いた方法は原理的に異なってお夛、水素プラズマ法線従
来法に比べてきわめて迅速に活性化することができるよ
うになる。
以下に実施例に従って詳細に述べる。
実施例１
第１図は低温プラズマを用いて、本発明を実軸するため
の装置の一例を示したもので、２４５０Ｍ）Ｉｘの発振
１１１から金属アンテナ２で電波を導き、磁製管３を通
して、回転ドラム式のプラズマ共振器４にマイクロ波が
放射される。ガス出入管５からアルゴン５０１水素５０
慢の混合ガスｔ−１気圧で５００ ＣＣ／ＩＩＩＩの一
定流量で共振器内に導入しておく。共振器内の混合ガス
はマイクロ波エネルギーを吸収して電離し、低温プラズ
マを形成する。
の装置の一例を示したもので、２４５０Ｍ）Ｉｘの発振
１１１から金属アンテナ２で電波を導き、磁製管３を通
して、回転ドラム式のプラズマ共振器４にマイクロ波が
放射される。ガス出入管５からアルゴン５０１水素５０
慢の混合ガスｔ−１気圧で５００ ＣＣ／ＩＩＩＩの一
定流量で共振器内に導入しておく。共振器内の混合ガス
はマイクロ波エネルギーを吸収して電離し、低温プラズ
マを形成する。
共振器４は回転ドラム形式になっておシ、この内でＴＩ
Ｆ・合金の約１００μ隅微粉末６は共振器が回転するに
つれてドラム内を落下してつねにプラズマと接触してい
る。マイクロ波発振器の容量が１ｋＷの場合に５００ｉ
Ｐの合金微粉末が約２分間で活性化を完了した。この活
性化を完了した合金微粉末はきわめて活性であシ、空気
に触れると表面が酸化されて活性を失うため、図に示す
ようにあらかじめ水素で置換した貯蔵容ｉＳ８をパイプ
で接続し、合金取出し弁７の操作によって貯蔵容器内に
移す。
Ｆ・合金の約１００μ隅微粉末６は共振器が回転するに
つれてドラム内を落下してつねにプラズマと接触してい
る。マイクロ波発振器の容量が１ｋＷの場合に５００ｉ
Ｐの合金微粉末が約２分間で活性化を完了した。この活
性化を完了した合金微粉末はきわめて活性であシ、空気
に触れると表面が酸化されて活性を失うため、図に示す
ようにあらかじめ水素で置換した貯蔵容ｉＳ８をパイプ
で接続し、合金取出し弁７の操作によって貯蔵容器内に
移す。
第１表にマイクロ波発振器の出力と処理合金の量、およ
び処理時間の関係を示した。
び処理時間の関係を示した。
本発明の低温プラズマを用いた水素吸蔵金属の活性化処
理法拡、従来の水＊、ｆスを用いる活性化処理方法では
高温（４５０℃）、高圧（３０〜６０ Ｋｆ／ｃｙｉ”
）および長時間（約１週間）を必要としたのに対して
、常温、常圧で僅か２分程度で活性化が完了する。
理法拡、従来の水＊、ｆスを用いる活性化処理方法では
高温（４５０℃）、高圧（３０〜６０ Ｋｆ／ｃｙｉ”
）および長時間（約１週間）を必要としたのに対して
、常温、常圧で僅か２分程度で活性化が完了する。
第１表 合金の処理能力
実施例２
通常の水素高温プラズマは、アルゴンと水素の混合ガス
を高周波電場に導くことによって作シ出せる。第２図は
高温プラズマを用いた活性化装置の一例である。
を高周波電場に導くことによって作シ出せる。第２図は
高温プラズマを用いた活性化装置の一例である。
レーザー発生装置の上端に設けられたガス導入口１１か
らアＡ−がン（５０優）、水ｇ（ｓｏ饅）混合ガスを２
０ノ／ａｎ １ ！ｌで管内に導入し、高周波発条器９
、高周波コイル１ｏで励起して混合ガスをプラズマ化す
る。このプラズマ中にＴＩＦ・合金の約１００μｍ微粉
末を２方向の合金導入口１２がらアルゴンガスとともに
噴出させゾラズｉによって活性化処理を行った。なお、
ゾラズｉ発生装置の外側は水冷ジャケット１３によって
被われている。
らアＡ−がン（５０優）、水ｇ（ｓｏ饅）混合ガスを２
０ノ／ａｎ １ ！ｌで管内に導入し、高周波発条器９
、高周波コイル１ｏで励起して混合ガスをプラズマ化す
る。このプラズマ中にＴＩＦ・合金の約１００μｍ微粉
末を２方向の合金導入口１２がらアルゴンガスとともに
噴出させゾラズｉによって活性化処理を行った。なお、
ゾラズｉ発生装置の外側は水冷ジャケット１３によって
被われている。
活性化処理され九微粉末状合金は水冷ジャケットで被わ
れたロート状の試料受け１４に集められ、その後パルプ
１６を通して貯蔵容器１７に空気にふれることなく貯蔵
される。高周波発条器の周波数は４１ｍｓ 、出力５０
ｋＷで処理した場合、毎分的１−の合金の活性化が出
来た。上記の実施例１および実施例２で活性化し７’ｊ
ＴＩＦ・合金の４０℃における水素吸蔵特性を篇３図
に示した。これらの曲線は、従来の高温、高圧水素で長
期間活性化処理した合金とほぼ勢しい特性を示し九〇
れたロート状の試料受け１４に集められ、その後パルプ
１６を通して貯蔵容器１７に空気にふれることなく貯蔵
される。高周波発条器の周波数は４１ｍｓ 、出力５０
ｋＷで処理した場合、毎分的１−の合金の活性化が出
来た。上記の実施例１および実施例２で活性化し７’ｊ
ＴＩＦ・合金の４０℃における水素吸蔵特性を篇３図
に示した。これらの曲線は、従来の高温、高圧水素で長
期間活性化処理した合金とほぼ勢しい特性を示し九〇
第１図は低温プラズマによる活性化処理装置の例を示す
図、第２図は高温ｆラズマによる活性化処理装置の例を
示す図、第３図は水素吸蔵合金の水素ＷｋＨ，特性を示
す図である。 １・・・マイクロ波発振器、２・・・金属アンテナ、３
・・・磁製管、４・・・！ラズマ共振器（回転ドラム）
、５・・・混合ガス出入管、６・・・微粉合金、７・・
・合金取出し弁、８・・・合金貯蔵容器、９・・・高周
波発条器、１０・・・高周波コイル、１１・・・混合ガ
ス導入管、１２・・・合金導入口、１３−・・水冷シャ
ク、）、１４・・・試料受け、１５・・・混合ガス出口
、１６・・・合金取出し弁、１７・・・合金貯蔵容器。
図、第２図は高温ｆラズマによる活性化処理装置の例を
示す図、第３図は水素吸蔵合金の水素ＷｋＨ，特性を示
す図である。 １・・・マイクロ波発振器、２・・・金属アンテナ、３
・・・磁製管、４・・・！ラズマ共振器（回転ドラム）
、５・・・混合ガス出入管、６・・・微粉合金、７・・
・合金取出し弁、８・・・合金貯蔵容器、９・・・高周
波発条器、１０・・・高周波コイル、１１・・・混合ガ
ス導入管、１２・・・合金導入口、１３−・・水冷シャ
ク、）、１４・・・試料受け、１５・・・混合ガス出口
、１６・・・合金取出し弁、１７・・・合金貯蔵容器。
Claims (2)
- （１） 粉末状水素数賦金属をＨ（水素原子）を含む
プラズマによって処理することにょシ活性化させること
を特徴とする水素吸蔵金属の活性化処理方法。 - （２）粉末状水素１ｌＩＲ金属をＨ（水素原子）を含む
プラズマによりて処理することにょシ活性化させた後、
空気にふれることなく貯蔵容器内に入れる仁とをｑ＃像
とする水ｊｌ！黴成合成金属性化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119785A JPS5822302A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | 水素吸蔵金属の活性化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119785A JPS5822302A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | 水素吸蔵金属の活性化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5822302A true JPS5822302A (ja) | 1983-02-09 |
Family
ID=14770156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56119785A Pending JPS5822302A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | 水素吸蔵金属の活性化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5822302A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58136701A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-08-13 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 微粒子のコーティング方法 |
| US5587226A (en) * | 1993-01-28 | 1996-12-24 | Regents, University Of California | Porcelain-coated antenna for radio-frequency driven plasma source |
| JP2007216095A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | National Institutes Of Natural Sciences | 水素貯蔵金属又は合金の初期活性化方法及び水素化方法 |
| CN103551560A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-02-05 | 鞍钢实业微细铝粉有限公司 | 一种改性铝粉的制造方法 |
-
1981
- 1981-07-30 JP JP56119785A patent/JPS5822302A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58136701A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-08-13 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 微粒子のコーティング方法 |
| JPH024642B2 (ja) * | 1982-02-08 | 1990-01-30 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | |
| US5587226A (en) * | 1993-01-28 | 1996-12-24 | Regents, University Of California | Porcelain-coated antenna for radio-frequency driven plasma source |
| JP2007216095A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | National Institutes Of Natural Sciences | 水素貯蔵金属又は合金の初期活性化方法及び水素化方法 |
| CN103551560A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-02-05 | 鞍钢实业微细铝粉有限公司 | 一种改性铝粉的制造方法 |
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