JPS6270544A - ジルコニウム系水素吸蔵および放出用材料 - Google Patents
ジルコニウム系水素吸蔵および放出用材料Info
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- JPS6270544A JPS6270544A JP60210052A JP21005285A JPS6270544A JP S6270544 A JPS6270544 A JP S6270544A JP 60210052 A JP60210052 A JP 60210052A JP 21005285 A JP21005285 A JP 21005285A JP S6270544 A JPS6270544 A JP S6270544A
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-
- 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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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
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】
（従来の技術）
水素は原料が水で資源的な制約がないこと、クリーンで
あること、輸送・貯蔵が可能であること、自然の循環を
乱さないことから化石燃料に代る新しいエネルギー源と
して注目されている。
あること、輸送・貯蔵が可能であること、自然の循環を
乱さないことから化石燃料に代る新しいエネルギー源と
して注目されている。
しかし、水素は常温において気体であゆ、かつ液化温度
が極めて低いので、これを貯蔵する技術の開発が従来大
きな課題になっている。上記課題を解決する一つの方法
として水素を金属水素化物の形で貯蔵する方法が注目さ
れている。この方法は、１５０鍬圧の市販水素ボンベの
内容稍の２割以下の容積、あるいは液体水素の容積の８
ｍ］以下の容積で同重量の水素を貯蔵することができ
るため、容器がコンパクトとなり、安全性や取扱い易さ
の点で極めて優れている。
が極めて低いので、これを貯蔵する技術の開発が従来大
きな課題になっている。上記課題を解決する一つの方法
として水素を金属水素化物の形で貯蔵する方法が注目さ
れている。この方法は、１５０鍬圧の市販水素ボンベの
内容稍の２割以下の容積、あるいは液体水素の容積の８
ｍ］以下の容積で同重量の水素を貯蔵することができ
るため、容器がコンパクトとなり、安全性や取扱い易さ
の点で極めて優れている。
さて、金属または合金と水素の吸蔵・放出反応は可逆的
であり、水素の貯蔵に利用されるだけでなく、反応に伴
って相当量の反応熱が発生あるいは吸収され、水素の吸
蔵・放出圧力は温度に依存することを利用して水素貯蔵
装置を水素輸送装置。
であり、水素の貯蔵に利用されるだけでなく、反応に伴
って相当量の反応熱が発生あるいは吸収され、水素の吸
蔵・放出圧力は温度に依存することを利用して水素貯蔵
装置を水素輸送装置。
水素精製装置、蓄熱装置ラヒートポンプ、熱エネルギー
・機械エネルギー変換装置などの広範なシステムの開発
が期待されている。
・機械エネルギー変換装置などの広範なシステムの開発
が期待されている。
かかる水素吸蔵用合金として要求される性質としては、
安価でかつその資源が豊富であること、活性化が容易で
水素吸蔵量が大きいこと、使用温度において好適な水素
吸蔵・放出平衡圧を有し、吸蔵圧と放出圧との差である
ヒステリシスが小さいこと、水素吸蔵・放出反応の速度
が大きいこと、水分、酸素など不純物に対する安定性が
大きいこと、合金の微粉化が少なく、耐久性にすぐれて
いること、有効熱伝導度が大きいことなどがあげられる
。
安価でかつその資源が豊富であること、活性化が容易で
水素吸蔵量が大きいこと、使用温度において好適な水素
吸蔵・放出平衡圧を有し、吸蔵圧と放出圧との差である
ヒステリシスが小さいこと、水素吸蔵・放出反応の速度
が大きいこと、水分、酸素など不純物に対する安定性が
大きいこと、合金の微粉化が少なく、耐久性にすぐれて
いること、有効熱伝導度が大きいことなどがあげられる
。
代表的な公知の水素吸蔵用合金としては、Ｍｇ ２ Ｎ
ｌ ＋ＬａＮｉ５ ｒ ＴｉＦｅ ＋ ＺｒＭｎ２など
の合金が知られている。
ｌ ＋ＬａＮｉ５ ｒ ＴｉＦｅ ＋ ＺｒＭｎ２など
の合金が知られている。
しかし、Ｍｇ ２ Ｎｉは単位重量当たりの水素吸蔵量
は大きいが、水素吸蔵・放出温度が高く、この合金を多
成分化しても水素貯蔵用材料として、十分な性能を有す
るものはいまだ得られていない。ＬａＮｉ５は優れた水
素吸蔵・放出特性を有しているが、Ｌａが高価なことが
最大の欠点である。また、ＴｉＦｅは初期の水素化が困
難であり、活性化処理には高温・高圧（４５０℃、水素
圧力５０気圧）を必要とし、ヒステリシスも大きく、水
素吸蔵・放出を繰り返しているうちに水素吸蔵量が減少
するという欠点を有している。ＴｉＦｅにＭｎ ＋ Ｎ
ｂ ＋ Ｏ＋ Ｓなどを微量添加することによって初期
活性を改善した合金が見出されたが、まだ水素吸蔵用合
金としての十分な性能を有していない。しかも、ＴｉＦ
ｅは、水分＋ Ｏ＋ Ｃｏ ＋ ００２などが水素中に
混入すると合金表面がこれらの不純ガスによって被形さ
れ、水素吸蔵量が大幅に減少するという欠点があり実用
上大きな問題が残っていた。ＺｒＭｎ ２は初期活性が
高いが、ヒステリシスが大きいという欠点を有している
。
は大きいが、水素吸蔵・放出温度が高く、この合金を多
成分化しても水素貯蔵用材料として、十分な性能を有す
るものはいまだ得られていない。ＬａＮｉ５は優れた水
素吸蔵・放出特性を有しているが、Ｌａが高価なことが
最大の欠点である。また、ＴｉＦｅは初期の水素化が困
難であり、活性化処理には高温・高圧（４５０℃、水素
圧力５０気圧）を必要とし、ヒステリシスも大きく、水
素吸蔵・放出を繰り返しているうちに水素吸蔵量が減少
するという欠点を有している。ＴｉＦｅにＭｎ ＋ Ｎ
ｂ ＋ Ｏ＋ Ｓなどを微量添加することによって初期
活性を改善した合金が見出されたが、まだ水素吸蔵用合
金としての十分な性能を有していない。しかも、ＴｉＦ
ｅは、水分＋ Ｏ＋ Ｃｏ ＋ ００２などが水素中に
混入すると合金表面がこれらの不純ガスによって被形さ
れ、水素吸蔵量が大幅に減少するという欠点があり実用
上大きな問題が残っていた。ＺｒＭｎ ２は初期活性が
高いが、ヒステリシスが大きいという欠点を有している
。
上記の問題点を解決するため、特開昭５８−１０３２号
により水素吸蔵金属材料の製造方法が提案されている。
により水素吸蔵金属材料の製造方法が提案されている。
この方法は、水素を吸蔵する金属表面に、メッキにより
異種金属をコーティングすることを特命とする水素吸蔵
金属材料の製造方法である。
異種金属をコーティングすることを特命とする水素吸蔵
金属材料の製造方法である。
すなわち、活性化の困難なＴｉＦｅ合金表面にＨｉｔＯ
ｕ ＋ Ｃｏなどの水素雰囲気でその酸化物が比較的容
易に還元され易い金属をメッキによりコーティングする
ものである。この方法により、従来活性１化に４５０〜
５００℃の高温で、水素圧３０〜６０に９／ＣＷＩ２で
加圧、あるいは真空排気の繰り返しの操作を１週間程度
行う必要があったものが、２００℃以下・水素圧２０〜
３０ Ｋｙ／ｃｍ２で１日以内で活性化が完了し、処理
温度、水素圧力、所要時間などの面で改良がなされてい
る。
ｕ ＋ Ｃｏなどの水素雰囲気でその酸化物が比較的容
易に還元され易い金属をメッキによりコーティングする
ものである。この方法により、従来活性１化に４５０〜
５００℃の高温で、水素圧３０〜６０に９／ＣＷＩ２で
加圧、あるいは真空排気の繰り返しの操作を１週間程度
行う必要があったものが、２００℃以下・水素圧２０〜
３０ Ｋｙ／ｃｍ２で１日以内で活性化が完了し、処理
温度、水素圧力、所要時間などの面で改良がなされてい
る。
（発明が解決しようとする問題点）
前記の製造方法により得られた合金は、初期活性は改善
されたが、また水素吸蔵用合金としての十分な性質を有
していない。しかも前記従来の合金は水素吸蔵・放出材
料として要求される性質の中で重要な水分、０などによ
り合金が被毒されて水素吸蔵量が減少すること、ヒステ
リシスが大きいことなどの問題点があり、前記の条件を
すべて満足する材料はまだ見出されていない現状である
。
されたが、また水素吸蔵用合金としての十分な性質を有
していない。しかも前記従来の合金は水素吸蔵・放出材
料として要求される性質の中で重要な水分、０などによ
り合金が被毒されて水素吸蔵量が減少すること、ヒステ
リシスが大きいことなどの問題点があり、前記の条件を
すべて満足する材料はまだ見出されていない現状である
。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、従来の水素吸蔵・放出用材料が有する前記諸
欠点ならびに問題点を除去、解決した材料を提供するこ
とを目的とし、特許請求の範囲記載の材料を提供するこ
とによって前記目的を達成することができる。即ち、本
発明の材料は、下記（１）および（２）にそれぞれ記載
の成分組成を有する材料である。
欠点ならびに問題点を除去、解決した材料を提供するこ
とを目的とし、特許請求の範囲記載の材料を提供するこ
とによって前記目的を達成することができる。即ち、本
発明の材料は、下記（１）および（２）にそれぞれ記載
の成分組成を有する材料である。
（１） 原子数組成で示性式がＺｒｘＡｙ（Ｍｎ１−
に−ｔｃｒｋｑｔ）２で示されるジルコニウム系水素吸
蔵用合金。
に−ｔｃｒｋｑｔ）２で示されるジルコニウム系水素吸
蔵用合金。
（但“し、式中人はＴｌ ＋ Ｎｂのなかから選ばれる
いずれか少くとも１種の元素を、またＱはＣｏｔＦｅの
なかから選ばれるいずれか少くとも１種の元素をそれぞ
れ示し、０．５＜ｘ＜１．ｓ、ｏ≦ｙ≦０．５ ＋ Ｏ
＜ｋ＜１ 、Ｏ＜１＜１．がっｘ＋ｙ≦２１ ｋ ＋Ｌ
（ｌである。） （２） 原子数組成で示性式がＺｒｘＡｙ（Ｉｎ 、
−に−４ＣｒｋＱの。
いずれか少くとも１種の元素を、またＱはＣｏｔＦｅの
なかから選ばれるいずれか少くとも１種の元素をそれぞ
れ示し、０．５＜ｘ＜１．ｓ、ｏ≦ｙ≦０．５ ＋ Ｏ
＜ｋ＜１ 、Ｏ＜１＜１．がっｘ＋ｙ≦２１ ｋ ＋Ｌ
（ｌである。） （２） 原子数組成で示性式がＺｒｘＡｙ（Ｉｎ 、
−に−４ＣｒｋＱの。
で示される合金粒子の表面がＰｄ ＋ Ｏｕ ｒ Ｎｘ
のなかから選ばれるいずれか１種の金属の薄膜により被
覆されてなるジルコニウム系水素吸蔵および放出用材料
。
のなかから選ばれるいずれか１種の金属の薄膜により被
覆されてなるジルコニウム系水素吸蔵および放出用材料
。
（但し、式中ＡはＴｉ＋ Ｎｂのなかから選ばれるいず
れか少くとも１８Ｉの元素を、またＱ ｌ′ｉＣｏ ＋
Ｆｅのなかから選ばれるいずれか少くとも１種の元素を
それぞれ示し、０．５ （ｘ （１，５、０≦ｙ≦０．
５ 、 Ｏ＜ｋ＜１ 、 Ｏ＜１＜１ 、かつｘ＋ｙ≦
２ 、 ｋ＋ｚ（１である。） 本発明者らは、前記従来の水素吸蔵用合金ならびに前記
特開昭５８−１０３２号記載の製造方法によって得られ
た水素吸蔵・放出用材料の欠点および問題点を解消すべ
く研究した結果、Ｚｒ ｌ Ｍｎ ＋ Ｃｒ＋Ａ群元素
（Ｔｉ 、 Ｎｂ ） 、Ｑ群元素（Ｑｏ ＋ Ｆｅ
）より構成される本発明の水素吸蔵用合金ならびにこれ
らの合金粒子の表面がＰｄ ＋ Ｃｕ ｒ Ｎｉのうち
から選ばれるいずれか１種の金属薄膜により被覆してな
るジルコニウム系水素吸蔵および放出用材料が、全く予
期に反して水分、０などによる合金被毒によって水素吸
蔵量が減少することなく、しかもヒステリシスが小さく
なるとともに、上記の水素吸蔵・放出用材料として要求
されるすべての性質を具備し、水素吸蔵・放出用材料と
して新規にして極めて有用なものであることを新規に知
見してここに本発明を完成するに至った。
れか少くとも１８Ｉの元素を、またＱ ｌ′ｉＣｏ ＋
Ｆｅのなかから選ばれるいずれか少くとも１種の元素を
それぞれ示し、０．５ （ｘ （１，５、０≦ｙ≦０．
５ 、 Ｏ＜ｋ＜１ 、 Ｏ＜１＜１ 、かつｘ＋ｙ≦
２ 、 ｋ＋ｚ（１である。） 本発明者らは、前記従来の水素吸蔵用合金ならびに前記
特開昭５８−１０３２号記載の製造方法によって得られ
た水素吸蔵・放出用材料の欠点および問題点を解消すべ
く研究した結果、Ｚｒ ｌ Ｍｎ ＋ Ｃｒ＋Ａ群元素
（Ｔｉ 、 Ｎｂ ） 、Ｑ群元素（Ｑｏ ＋ Ｆｅ
）より構成される本発明の水素吸蔵用合金ならびにこれ
らの合金粒子の表面がＰｄ ＋ Ｃｕ ｒ Ｎｉのうち
から選ばれるいずれか１種の金属薄膜により被覆してな
るジルコニウム系水素吸蔵および放出用材料が、全く予
期に反して水分、０などによる合金被毒によって水素吸
蔵量が減少することなく、しかもヒステリシスが小さく
なるとともに、上記の水素吸蔵・放出用材料として要求
されるすべての性質を具備し、水素吸蔵・放出用材料と
して新規にして極めて有用なものであることを新規に知
見してここに本発明を完成するに至った。
本発明のジルコニウム系水素吸蔵用合金の示性式ｚｒｘ
Ａｙ（Ｍｎ１−に−ｔＣｒｋ−ｌＣｒｋＱｌ）２におい
てＸ ＋ ７ ｒ ｋ ＋ｔをそれぞれ前記のように定
めた理由を以下に説明する。
Ａｙ（Ｍｎ１−に−ｔＣｒｋ−ｌＣｒｋＱｌ）２におい
てＸ ＋ ７ ｒ ｋ ＋ｔをそれぞれ前記のように定
めた理由を以下に説明する。
、 Ｘが１．５以上であると、熱力学的に不均化が生起
しやすく、高温にならないと解離しないＺｒＨ２が生成
するため水素吸蔵・放出量が少なくなる。また、ＸがＯ
，Ｓ以下であると初期活性化が困難となり、水素吸蔵量
が低下し、しかも吸蔵された水素の放出が困難となり、
高温にするか、もしくは減圧あるいは真空下で加熱しな
ければ円滑な水素の放出が達成できなくなる。ｙが０．
５より大きいと、水素吸蔵量が低下し、プラトー域が消
失し、またヒステリシスが大きくなるので、ｙは０．５
以下とする必要がある。ｋ＝１のときは、水素放出圧が
著しく低下し、水素吸蔵用合金としての機能を果すこと
が困難となる。ｋ＝＝ｏのときは、一般式がｚｒｘＡｙ
（Ｍｎ１−１Ｆｅｔ）２あるいはＺｒｘＡｙ（Ｉｎ、−
ｔＣｏい、となり、解離圧は増大する傾向を示し、水素
吸蔵用合金として利用可能な圧力となるが、ヒステリシ
スが太きくなる。ｔ＝１のときは、水素放出圧が低下し
、水素吸蔵量も大幅に低下するため、水素吸蔵用合金と
しての機能を果すことが困難となる。
しやすく、高温にならないと解離しないＺｒＨ２が生成
するため水素吸蔵・放出量が少なくなる。また、ＸがＯ
，Ｓ以下であると初期活性化が困難となり、水素吸蔵量
が低下し、しかも吸蔵された水素の放出が困難となり、
高温にするか、もしくは減圧あるいは真空下で加熱しな
ければ円滑な水素の放出が達成できなくなる。ｙが０．
５より大きいと、水素吸蔵量が低下し、プラトー域が消
失し、またヒステリシスが大きくなるので、ｙは０．５
以下とする必要がある。ｋ＝１のときは、水素放出圧が
著しく低下し、水素吸蔵用合金としての機能を果すこと
が困難となる。ｋ＝＝ｏのときは、一般式がｚｒｘＡｙ
（Ｍｎ１−１Ｆｅｔ）２あるいはＺｒｘＡｙ（Ｉｎ、−
ｔＣｏい、となり、解離圧は増大する傾向を示し、水素
吸蔵用合金として利用可能な圧力となるが、ヒステリシ
スが太きくなる。ｔ＝１のときは、水素放出圧が低下し
、水素吸蔵量も大幅に低下するため、水素吸蔵用合金と
しての機能を果すことが困難となる。
ｔ＝ｏのときは、一般式Ｚ ｒｘＡｙ （Ｍｎ 、−ｋ
Ｃｒｋ）２となね、プラトーが傾斜し、ヒステリシスも
大きくなる。
Ｃｒｋ）２となね、プラトーが傾斜し、ヒステリシスも
大きくなる。
公知のジルコニウム系水素吸蔵用合金１例えば、ＺｒＭ
ｎ２では、水素吸蔵圧力が１５０℃で約１．４気圧。
ｎ２では、水素吸蔵圧力が１５０℃で約１．４気圧。
水素放出圧力が約０．５６気圧であり、ヒステリシスは
約０．８気圧と大きくなる。
約０．８気圧と大きくなる。
一方本発明の合金、例えばｚｒＯ，９５ＮｂＯ，Ｏ５（
ＭｎＯ，８ＣｒＯ，ｉ ＦｅＯ，ｉ）２は、水素吸蔵量
が１．５重量％であり、１００℃で水素吸蔵量が約０．
６気圧、水素放出圧力が約０．２気圧であり、ヒステリ
シスは極めて小さい０ また、本発明のジルコニウム系水素吸蔵および放出用材
料は、その粒子表面に水素のみを選択的に透過しゃすい
Ｐ（１ｒ Ｃｕ ｒ Ｎｉなどのうちから選ばれるいず
れか１種の金属薄膜により被覆された材料である。水分
、０などによる材料の被毒を少なくし、ヒステリシスを
小さくする理由は、薄膜を形成する金属Ｐａ ＋ Ｃｕ
＊ Ｎｉなどが、水素分子のみを原子状態に解離して
金属内部に侵入させ、水素のみを内部の本発明の合金基
地に吸蔵させることによると考えている。
ＭｎＯ，８ＣｒＯ，ｉ ＦｅＯ，ｉ）２は、水素吸蔵量
が１．５重量％であり、１００℃で水素吸蔵量が約０．
６気圧、水素放出圧力が約０．２気圧であり、ヒステリ
シスは極めて小さい０ また、本発明のジルコニウム系水素吸蔵および放出用材
料は、その粒子表面に水素のみを選択的に透過しゃすい
Ｐ（１ｒ Ｃｕ ｒ Ｎｉなどのうちから選ばれるいず
れか１種の金属薄膜により被覆された材料である。水分
、０などによる材料の被毒を少なくし、ヒステリシスを
小さくする理由は、薄膜を形成する金属Ｐａ ＋ Ｃｕ
＊ Ｎｉなどが、水素分子のみを原子状態に解離して
金属内部に侵入させ、水素のみを内部の本発明の合金基
地に吸蔵させることによると考えている。
従来の水素吸蔵・放出用材料１例えばＴｉＦｅの表面に
Ｎｉをメッキした材料では、水分１ｏｏｏ ｐｐｍを含
有する水素を用いると、０．７重量％の水素を吸蔵し、
水素吸蔵圧力が４０℃において約１５気圧、水素放出圧
力は約７気圧もあり、ヒステリシスは約８気圧と極めて
大きく、このＴｉＦｅ材料の本来の水素吸蔵ｉ １．０
重量％を大幅に減少するとともにヒステリシスも大きく
々る。ヒステリシスが大きいことは、水素吸蔵・放出の
操作をするために、水素吸蔵用合金もしくはその金属水
素化物をより大きな温度差で加熱・冷却するか、あるい
は大きな圧力差で水素加圧、減圧しなければならず、水
素貯蔵能力？水素化反応熱を有効に利用することができ
ない。
Ｎｉをメッキした材料では、水分１ｏｏｏ ｐｐｍを含
有する水素を用いると、０．７重量％の水素を吸蔵し、
水素吸蔵圧力が４０℃において約１５気圧、水素放出圧
力は約７気圧もあり、ヒステリシスは約８気圧と極めて
大きく、このＴｉＦｅ材料の本来の水素吸蔵ｉ １．０
重量％を大幅に減少するとともにヒステリシスも大きく
々る。ヒステリシスが大きいことは、水素吸蔵・放出の
操作をするために、水素吸蔵用合金もしくはその金属水
素化物をより大きな温度差で加熱・冷却するか、あるい
は大きな圧力差で水素加圧、減圧しなければならず、水
素貯蔵能力？水素化反応熱を有効に利用することができ
ない。
本発明の合金を例えばｚｒＯ，９５Ｎｂ０１Ｏ５（Ｍｎ
Ｏ０８Ｃｒ０．１ＦｅＯ，ｉ）２合金の粒子の表面にＰ
ｄの金属薄膜（約１００Ｘ）により被覆した材料では、
水分１１０００ｐｐを含有する水素を用いると、１．３
１１量％の水素を吸蔵し、水素吸蔵圧力が１００℃で約
０．７槃圧、水素放出圧力が約０．３気圧であゆ、ヒス
テリシスは極めて小さく、水素吸蔵量も大きい。
Ｏ０８Ｃｒ０．１ＦｅＯ，ｉ）２合金の粒子の表面にＰ
ｄの金属薄膜（約１００Ｘ）により被覆した材料では、
水分１１０００ｐｐを含有する水素を用いると、１．３
１１量％の水素を吸蔵し、水素吸蔵圧力が１００℃で約
０．７槃圧、水素放出圧力が約０．３気圧であゆ、ヒス
テリシスは極めて小さく、水素吸蔵量も大きい。
本発明の合金を製造するには、従来知られている水素吸
蔵合金の製造方法によることができるが、アーク溶解法
によることが最も好適である。次にアーク溶解法による
本発明合金の製造方法について述べる。前記示性式に示
される成分金属をそれぞれ秤取して混合した後、任意の
形状にプレス成形し、この成形体をアーク溶解炉に装入
して不活性雰囲気下で加熱溶解し、炉内で凝固させて室
温まで冷却した後炉外に取出す。この合金を均質にする
ため、合金を真空にすることのできる容器内に装入し１
０−２Ｔｏｒｒ以下の高真空雰囲気中で１０００〜１１
００℃、８時間以上炉中に保持した後、真空容器を炉外
に取出し放冷するか、または真空容器を水中に投入して
冷却する。その後、合金の表面積を拡大して水素吸蔵能
力を高めるため、粒径１００μｍ前後に破砕する。
蔵合金の製造方法によることができるが、アーク溶解法
によることが最も好適である。次にアーク溶解法による
本発明合金の製造方法について述べる。前記示性式に示
される成分金属をそれぞれ秤取して混合した後、任意の
形状にプレス成形し、この成形体をアーク溶解炉に装入
して不活性雰囲気下で加熱溶解し、炉内で凝固させて室
温まで冷却した後炉外に取出す。この合金を均質にする
ため、合金を真空にすることのできる容器内に装入し１
０−２Ｔｏｒｒ以下の高真空雰囲気中で１０００〜１１
００℃、８時間以上炉中に保持した後、真空容器を炉外
に取出し放冷するか、または真空容器を水中に投入して
冷却する。その後、合金の表面積を拡大して水素吸蔵能
力を高めるため、粒径１００μｍ前後に破砕する。
前記合金粒子の表面をＰｄ ＋ Ｃｕ ＋ Ｎｌのうち
１種の金属薄膜により被覆するには、従来知られている
無電解メッキ法や真空蒸着法によることが好適である。
１種の金属薄膜により被覆するには、従来知られている
無電解メッキ法や真空蒸着法によることが好適である。
あらかじめ粒径１００μｍ前後の前記合金粒子の表面に
無電解メッキあるいは真空蒸着により厚さ１００〜１０
００Ｘ前後のＰｄ ＋ ＣｕあるいはＮｉのうち一種の
金属薄膜を形成させた材料である。
無電解メッキあるいは真空蒸着により厚さ１００〜１０
００Ｘ前後のＰｄ ＋ ＣｕあるいはＮｉのうち一種の
金属薄膜を形成させた材料である。
この薄膜の形成によって材料自体の水素吸蔵能力が損わ
れることはなく、最初に水素を吸蔵させるための活性化
処理も金属薄膜により被覆していないものと同程度の条
件で行うことができる。また、形成されたＰｄ ＋ Ｃ
ｕ ｒ Ｎｉのうち一種の金属の薄膜は水素ガスの透過
に十分な大きさの原子間間隙を有しており、水素吸蔵速
度の低下はほとんど認められない。
れることはなく、最初に水素を吸蔵させるための活性化
処理も金属薄膜により被覆していないものと同程度の条
件で行うことができる。また、形成されたＰｄ ＋ Ｃ
ｕ ｒ Ｎｉのうち一種の金属の薄膜は水素ガスの透過
に十分な大きさの原子間間隙を有しており、水素吸蔵速
度の低下はほとんど認められない。
次に本発明を実施例について説明する。
（実施例１）
市販の各成分金属を適量秤取し、これを真空アーク溶解
炉の鋼製ルツボ内に装入し、炉内を９９．９９％アルゴ
ン雰囲気とした後、約２０００℃に加熱浴 。
炉の鋼製ルツボ内に装入し、炉内を９９．９９％アルゴ
ン雰囲気とした後、約２０００℃に加熱浴 。
融して約４０２の次のような原子数組成のボタン 。
状合金塊１４種類をそれぞれ製造した。即ち、Ｚｒ００
９５ ＮｂＯ，０５（ＭｎＯ，８ＣｒＯ，ｊ Ｆｅ Ｏ
，１）２ｚｒｏ、９５ Ｎｂｏ、Ｏ５（”ｏ、５ ”０
．４ Ｆｅ（＋、ｊ ）２ＺｒＯ０９５Ｎｂ０１ａｓ
（Ｍｎｏ、４Ｃｒｏ、２ Ｆｅ、４） ２Ｚｒｉ、２
Ｎｂ００Ｏ５（”０．８ Ｏｒ。、、 ＦｅＯ，１）２
ｚｒＯ０９５Ｎｂ０１Ｏ５（ＭｎＯ，８ＣｒＯ，Ｉ Ｃ
ｏ０．１）２ｚｒ１．２ ＮｂＯ，０５（Ｍｎ（１，８
Ｃｒｏ、＋ Ｃｏ、、 ）２ｚｒＯ，９５Ｔｉ００Ｏ５
（Ｍｎ０．８ ＣｒＯ，Ｉ Ｆｅｏ、、 ）２ｚｒＯ，
９５Ｔｉ０００５ （”０．５ Ｇ”０．４ Ｆｅｏ、
、 ） ２ｚｒＯ，９５Ｔｉ００Ｏ５（”０，４ Ｃ”
０，２ Ｆｅ０．４ ） ２Ｚｒ、２Ｔｉｏ、。５（Ｉ
ｎ、８０ｒ、、Ｆｅｏ、、 ）２Ｚｒ０．９５ Ｔｉｅ
、Ｏ５（Ｍｎｏ、８ ｅｒａ、＋ Ｃｏｏ、１）２Ｚｒ
、２Ｔｉｏ、。５（Ｍｎ０．８Ｏｒ、、 ｃｏ。、、）
２Ｚｒｏ、６Ｔｉ８．２（Ｍｎ、８０ｒ。、、Ｆｅ、１
）２ＺｒＭｎ２ 各ボタン状試料をそれぞれ石英管にそう人し、ロータリ
ーポンプを用いて１０−２Ｔｏｒｒの真空下で加熱炉内
で１１００℃、８時間保持した後、試料を石英管に入れ
たまま水中に取出して急冷する均質７、°熱処理を施し
た。その後、合金を１００μｍ前後に粉砕した。
９５ ＮｂＯ，０５（ＭｎＯ，８ＣｒＯ，ｊ Ｆｅ Ｏ
，１）２ｚｒｏ、９５ Ｎｂｏ、Ｏ５（”ｏ、５ ”０
．４ Ｆｅ（＋、ｊ ）２ＺｒＯ０９５Ｎｂ０１ａｓ
（Ｍｎｏ、４Ｃｒｏ、２ Ｆｅ、４） ２Ｚｒｉ、２
Ｎｂ００Ｏ５（”０．８ Ｏｒ。、、 ＦｅＯ，１）２
ｚｒＯ０９５Ｎｂ０１Ｏ５（ＭｎＯ，８ＣｒＯ，Ｉ Ｃ
ｏ０．１）２ｚｒ１．２ ＮｂＯ，０５（Ｍｎ（１，８
Ｃｒｏ、＋ Ｃｏ、、 ）２ｚｒＯ，９５Ｔｉ００Ｏ５
（Ｍｎ０．８ ＣｒＯ，Ｉ Ｆｅｏ、、 ）２ｚｒＯ，
９５Ｔｉ０００５ （”０．５ Ｇ”０．４ Ｆｅｏ、
、 ） ２ｚｒＯ，９５Ｔｉ００Ｏ５（”０，４ Ｃ”
０，２ Ｆｅ０．４ ） ２Ｚｒ、２Ｔｉｏ、。５（Ｉ
ｎ、８０ｒ、、Ｆｅｏ、、 ）２Ｚｒ０．９５ Ｔｉｅ
、Ｏ５（Ｍｎｏ、８ ｅｒａ、＋ Ｃｏｏ、１）２Ｚｒ
、２Ｔｉｏ、。５（Ｍｎ０．８Ｏｒ、、 ｃｏ。、、）
２Ｚｒｏ、６Ｔｉ８．２（Ｍｎ、８０ｒ。、、Ｆｅ、１
）２ＺｒＭｎ２ 各ボタン状試料をそれぞれ石英管にそう人し、ロータリ
ーポンプを用いて１０−２Ｔｏｒｒの真空下で加熱炉内
で１１００℃、８時間保持した後、試料を石英管に入れ
たまま水中に取出して急冷する均質７、°熱処理を施し
た。その後、合金を１００μｍ前後に粉砕した。
この合金１５ｆを精秤してステンレス製水素吸蔵・放出
反応器に封入した。密封反応器を室温〜１５０℃の温度
で真空吸引して脱ガスを行った後、密閉反応容器に純度
９９．９９９％の水素を導入して３０ Ｋｑ／ｃｍ２に
加圧した所、室温で直ちに水素吸蔵反応を開始した。充
分に水素を吸蔵した後、再び真空吸引した。合金の活性
化は１回の水素吸蔵・放出でほぼ完全に行なうことがで
きた。この密封反応容器を一定温度に維持した恒温槽に
浸漬し、純度９９．９９９％の水素を導入して１〜３０
Ｋｑ／Ｃｍ２に加圧し、導入水素仝と圧力変化を測定し
圧力−組成等温線から水素吸蔵量および吸蔵圧と放出圧
との差、ヒステリシスを求め、その結果を第１表に示す
。
反応器に封入した。密封反応器を室温〜１５０℃の温度
で真空吸引して脱ガスを行った後、密閉反応容器に純度
９９．９９９％の水素を導入して３０ Ｋｑ／ｃｍ２に
加圧した所、室温で直ちに水素吸蔵反応を開始した。充
分に水素を吸蔵した後、再び真空吸引した。合金の活性
化は１回の水素吸蔵・放出でほぼ完全に行なうことがで
きた。この密封反応容器を一定温度に維持した恒温槽に
浸漬し、純度９９．９９９％の水素を導入して１〜３０
Ｋｑ／Ｃｍ２に加圧し、導入水素仝と圧力変化を測定し
圧力−組成等温線から水素吸蔵量および吸蔵圧と放出圧
との差、ヒステリシスを求め、その結果を第１表に示す
。
第１表から明らかなように、本発明材料は従来の材料（
試料ＮＱ１４）に比べて水素吸蔵量は犬きく、しかもヒ
ステリシスは大幅に改善されている。
試料ＮＱ１４）に比べて水素吸蔵量は犬きく、しかもヒ
ステリシスは大幅に改善されている。
（実施例２）
次のような原子数組成のボタン状水素吸蔵合金塊１５種
類をそれぞれ実施例１と同様に製造し、均一熱処理を施
した。即ち ｚｒＯ，９５Ｎｂｏ、ｏｓ （’ｎｏ、８ Ｃｒ０ｊ
Ｆｅ００１ ）２ｚｒＯ，９５Ｎｂ０．０５ （ＭｎＯ
０５”０．ａ Ｆｅ（１，１）２７ｘ。、５ Ｎｂ、。
類をそれぞれ実施例１と同様に製造し、均一熱処理を施
した。即ち ｚｒＯ，９５Ｎｂｏ、ｏｓ （’ｎｏ、８ Ｃｒ０ｊ
Ｆｅ００１ ）２ｚｒＯ，９５Ｎｂ０．０５ （ＭｎＯ
０５”０．ａ Ｆｅ（１，１）２７ｘ。、５ Ｎｂ、。
５（Ｍｎｏ、４Ｃｒｏ、２ Ｆｅｏ、４）２ｚｒ１．２
Ｎｂｏ、。５（Ｍｎｏ、８Ｃｒｏ、１Ｆｅｏ、、）２Ｚ
ｒ０．９５ Ｎｂ０１Ｏ５（’ｎｏ、［Ｉ Ｃｒ０９ｊ
Ｃｏｏ、Ｉ ）２ｚｒ１．２Ｎｂｏ、ａｓ （ＭｎＯ
１＋１ Ｃｒ０ｊ ＣｏＯ，１）２ｚｒＯ，９５Ｔｉ０
００５ （ＭｎＯ，８ＣｒＯ，ｉ Ｆｅ０ｊ ）２ｚｒ
ｏ、９ｓ Ｔｉｏ、Ｃ５（Ｍｎｏ、５Ｏｒ、４Ｆｅｏ、
、 ）２ＺｒＯ０９５Ｔｉ００Ｏ５（”ｏ、４Ｃｒｏ、
２ Ｆｅｏ、４） ２Ｚｒ、２Ｔｉｏ、。５（Ｉｎ。、
８Ｃｒｏｊ Ｆｅ、、）２Ｚｒ０，９５ Ｔｉｏ、ｏｓ
（”ｏ、ｓ Ｃｒｏ、＋ Ｃ０ｏｙ＋ ）２ｚｒＬ２
Ｔｉ０．０５ （ＭｎＯｏＩｓ Ｃｒ００Ｉ Ｃ００
，ｊ ）２Ｚｒｏ、８Ｔｉｏ、２（Ｋｎｏ、８０ｒ、１
Ｆｅｏ、、 ）２ＺｒＭｎ２ ｉＦｅ その後、合金を１００μｍ前後に粉砕した。このように
して製造したそれぞれの合金の表面を塩酸で活性化した
後、パラジウム塩による無電解メッキによる１００〜１
０００Ｘ程度のパラジウム薄膜により被覆し、これを水
洗、アルコール洗浄を行ない、乾燥した。
Ｎｂｏ、。５（Ｍｎｏ、８Ｃｒｏ、１Ｆｅｏ、、）２Ｚ
ｒ０．９５ Ｎｂ０１Ｏ５（’ｎｏ、［Ｉ Ｃｒ０９ｊ
Ｃｏｏ、Ｉ ）２ｚｒ１．２Ｎｂｏ、ａｓ （ＭｎＯ
１＋１ Ｃｒ０ｊ ＣｏＯ，１）２ｚｒＯ，９５Ｔｉ０
００５ （ＭｎＯ，８ＣｒＯ，ｉ Ｆｅ０ｊ ）２ｚｒ
ｏ、９ｓ Ｔｉｏ、Ｃ５（Ｍｎｏ、５Ｏｒ、４Ｆｅｏ、
、 ）２ＺｒＯ０９５Ｔｉ００Ｏ５（”ｏ、４Ｃｒｏ、
２ Ｆｅｏ、４） ２Ｚｒ、２Ｔｉｏ、。５（Ｉｎ。、
８Ｃｒｏｊ Ｆｅ、、）２Ｚｒ０，９５ Ｔｉｏ、ｏｓ
（”ｏ、ｓ Ｃｒｏ、＋ Ｃ０ｏｙ＋ ）２ｚｒＬ２
Ｔｉ０．０５ （ＭｎＯｏＩｓ Ｃｒ００Ｉ Ｃ００
，ｊ ）２Ｚｒｏ、８Ｔｉｏ、２（Ｋｎｏ、８０ｒ、１
Ｆｅｏ、、 ）２ＺｒＭｎ２ ｉＦｅ その後、合金を１００μｍ前後に粉砕した。このように
して製造したそれぞれの合金の表面を塩酸で活性化した
後、パラジウム塩による無電解メッキによる１００〜１
０００Ｘ程度のパラジウム薄膜により被覆し、これを水
洗、アルコール洗浄を行ない、乾燥した。
この材料１５２を精秤してステンレス製水素吸蔵・放出
反応器に封入した。密封反応器を室温〜１５０℃の温度
で真空吸引して脱ガスを行なった後、密封反応器に純度
９９．９９９％の水素を導入して３０１ｔｌ／ｃｍ２に
加圧した所、室温で直ちに水素吸蔵反応を開始した。充
分に水素を吸蔵した後、再び真空吸引した。材料の活性
化は１回の水素吸蔵・放出でほぼ完全に行なうことがで
きた。この密封反応容器を一定温度に維持した恒温槽に
浸漬し、水分１０００ ｐｐｍ含有する水素を導入して
１〜３０ Ｋ４／ｃｎＩ２、に加圧し、導入水素量と圧
力変化を測定し、圧力−組成等温線から水素吸蔵量およ
び吸蔵圧と放出圧との差・ヒステリシスを求めその結果
を第２表に示す。
反応器に封入した。密封反応器を室温〜１５０℃の温度
で真空吸引して脱ガスを行なった後、密封反応器に純度
９９．９９９％の水素を導入して３０１ｔｌ／ｃｍ２に
加圧した所、室温で直ちに水素吸蔵反応を開始した。充
分に水素を吸蔵した後、再び真空吸引した。材料の活性
化は１回の水素吸蔵・放出でほぼ完全に行なうことがで
きた。この密封反応容器を一定温度に維持した恒温槽に
浸漬し、水分１０００ ｐｐｍ含有する水素を導入して
１〜３０ Ｋ４／ｃｎＩ２、に加圧し、導入水素量と圧
力変化を測定し、圧力−組成等温線から水素吸蔵量およ
び吸蔵圧と放出圧との差・ヒステリシスを求めその結果
を第２表に示す。
第２表から明らかなように、本発明材料は、従来の材料
（試料１’に２８．２９）に比べて水素吸蔵量は大きく
、しかもヒステリシスは大幅に改善されている。
（試料１’に２８．２９）に比べて水素吸蔵量は大きく
、しかもヒステリシスは大幅に改善されている。
（実施例３） 。
次のような原子数組成のボタン状水素吸蔵合金塊１５種
類をそれぞれ実施例１と同様に製造し、均一熱処理を施
した。即ち、 Ｚｒ００９５ ＮｂＯ，Ｏ５（Ｍｎｏ、８ ＣｒＯ，Ｉ
Ｆｅ、、 ）２ｚｒｏ、９５Ｎｂｏ、。５（Ｍｎ。、
５Ｃｒｏ、４Ｆｅｏ、１）２Ｚｒ０，９５ ”０．０５
（’ｎｏ、４ Ｃｒ０．２ ＦｅＯ，４）２ｚｒｊ、
２ ＮｂＯ，０５（ＭｎＯ１８Ｃｒ０ｊ ＦｅＯ，１）
２Ｚｒ０，９５ ＮｂＯ，０５”ｎ００８ ＣｒＯ，Ｉ
ＣＯＯ，ｊ ）２Ｚｒ、、 Ｎｂｏ、。５（Ｉｎ、８
−、１Ｃｏｏ、１）２Ｚｒ ｏ、、ｓ Ｔｉａ、ａｓ
（Ｍｎ、８０ｒｏ、、 Ｆｅｏ、、 ）２ｚｒＯ，９５
Ｔｉｏ、ｏｓ （ＭｎＯ，５ＣｒＯ，４Ｆｅ、、 ）２
ｚｒＯ，９５ＴｉＯ，０５（”０．４ ＣｒＯ，２Ｆｅ
Ｏ，４）２ＺｒＬ２ ＴｉＯ，０５（”０，８ ＣｒＯ
，ｊ ＦｅＯ，ｊ ）２ｚｒＯ，９５ＴｉＯ，０５（”
０．８ Ｃｒ０ｊ ＣＯＯ，＋ ）２Ｚｒ１．２ Ｔｉ
Ｏ，０５（”ＯＪ ＣｒＯ，ｉ Ｃｏ０１ｊ ）２Ｚｒ
Ｏ，８Ｔｉ０．２ （”０，８ Ｃｒ００Ｉ ＦｅＯ，
１） ２ＺｒＭｎ２ ｉＦｅ その後、合金を１００μｍ前後に粉砕した。このように
して製造した合金表面を、パラジウムによる真空下（１
０−’ Ｔｏｒｒ ）での蒸着によって、パラジウム薄
膜により被覆した。この合金粉末をそのつどかくはんを
行なって蒸着を約１０回程度繰り返して１００〜１００
０ Ｘ程度のパラジウム薄膜で被覆させた。
類をそれぞれ実施例１と同様に製造し、均一熱処理を施
した。即ち、 Ｚｒ００９５ ＮｂＯ，Ｏ５（Ｍｎｏ、８ ＣｒＯ，Ｉ
Ｆｅ、、 ）２ｚｒｏ、９５Ｎｂｏ、。５（Ｍｎ。、
５Ｃｒｏ、４Ｆｅｏ、１）２Ｚｒ０，９５ ”０．０５
（’ｎｏ、４ Ｃｒ０．２ ＦｅＯ，４）２ｚｒｊ、
２ ＮｂＯ，０５（ＭｎＯ１８Ｃｒ０ｊ ＦｅＯ，１）
２Ｚｒ０，９５ ＮｂＯ，０５”ｎ００８ ＣｒＯ，Ｉ
ＣＯＯ，ｊ ）２Ｚｒ、、 Ｎｂｏ、。５（Ｉｎ、８
−、１Ｃｏｏ、１）２Ｚｒ ｏ、、ｓ Ｔｉａ、ａｓ
（Ｍｎ、８０ｒｏ、、 Ｆｅｏ、、 ）２ｚｒＯ，９５
Ｔｉｏ、ｏｓ （ＭｎＯ，５ＣｒＯ，４Ｆｅ、、 ）２
ｚｒＯ，９５ＴｉＯ，０５（”０．４ ＣｒＯ，２Ｆｅ
Ｏ，４）２ＺｒＬ２ ＴｉＯ，０５（”０，８ ＣｒＯ
，ｊ ＦｅＯ，ｊ ）２ｚｒＯ，９５ＴｉＯ，０５（”
０．８ Ｃｒ０ｊ ＣＯＯ，＋ ）２Ｚｒ１．２ Ｔｉ
Ｏ，０５（”ＯＪ ＣｒＯ，ｉ Ｃｏ０１ｊ ）２Ｚｒ
Ｏ，８Ｔｉ０．２ （”０，８ Ｃｒ００Ｉ ＦｅＯ，
１） ２ＺｒＭｎ２ ｉＦｅ その後、合金を１００μｍ前後に粉砕した。このように
して製造した合金表面を、パラジウムによる真空下（１
０−’ Ｔｏｒｒ ）での蒸着によって、パラジウム薄
膜により被覆した。この合金粉末をそのつどかくはんを
行なって蒸着を約１０回程度繰り返して１００〜１００
０ Ｘ程度のパラジウム薄膜で被覆させた。
この材料１５ｙを精秤してステンレス製水素吸蔵・放出
反応器に封入した。密封反応器を実施例１と同様に操作
して材料の活性化を行なった。材料の活性化は１回の水
素吸蔵・放出でほぼ完全に行なえた。この密封反応器を
一定温度に維持した恒温槽に浸漬し、水分１ｏｏｏ １
）Ｔ）ｍ ｉ酸素ｔｏｏｏ ｐｐｍ 。
反応器に封入した。密封反応器を実施例１と同様に操作
して材料の活性化を行なった。材料の活性化は１回の水
素吸蔵・放出でほぼ完全に行なえた。この密封反応器を
一定温度に維持した恒温槽に浸漬し、水分１ｏｏｏ １
）Ｔ）ｍ ｉ酸素ｔｏｏｏ ｐｐｍ 。
炭酸ガス１％を含有する水素を導入して１〜３０Ｋｇ／
ｃｍ２に加圧し、導入水素量と圧力変化を測定し、圧力
−組成等温線から水素吸蔵量および吸蔵圧と放出圧との
差、ヒステリシスを求め、その結果を第３表に示す。
ｃｍ２に加圧し、導入水素量と圧力変化を測定し、圧力
−組成等温線から水素吸蔵量および吸蔵圧と放出圧との
差、ヒステリシスを求め、その結果を第３表に示す。
第３表から明らかなように、本発明材料は従来の材料（
試料１に４３．４４）に比べて水素吸蔵量は大きく、し
かもヒステリシスは大幅に改善されている。
試料１に４３．４４）に比べて水素吸蔵量は大きく、し
かもヒステリシスは大幅に改善されている。
（実施例４）
次のような原子数組成のボタン状水素吸蔵合金塊１５種
類をそれぞれ実施例１と同様に製造し、均一熱処理を施
した。即ち、 ｚｒＯ８９５Ｎｂ０１Ｏ５（’ｎｏ、ａ Ｏｒ。、、
Ｆｅｏ、ｊ ）２ｚｒＯ，９５ＮｂＯ，０５（Ｍｎｏ、
５ Ｃｒ０．４ Ｆｅｏ、＋ ）２ｚｒＯ０９５Ｎｂ０
００５ （Ｍｎｏ、４ ＣｒＯ，２Ｆｅｏ、ｄ ） ２
Ｚｒｊ、２ Ｎｂ０００５ （ＭｎＯ，８Ｃｒ０６Ｉ
Ｆｅ００１ ）２Ｚｒ。、、５ ”ｏ、ａｓ （Ｍｎｏ
、ａ ＣｒＯｊ Ｃ００，１）２Ｚｒ、、２Ｎｂｏ、。
類をそれぞれ実施例１と同様に製造し、均一熱処理を施
した。即ち、 ｚｒＯ８９５Ｎｂ０１Ｏ５（’ｎｏ、ａ Ｏｒ。、、
Ｆｅｏ、ｊ ）２ｚｒＯ，９５ＮｂＯ，０５（Ｍｎｏ、
５ Ｃｒ０．４ Ｆｅｏ、＋ ）２ｚｒＯ０９５Ｎｂ０
００５ （Ｍｎｏ、４ ＣｒＯ，２Ｆｅｏ、ｄ ） ２
Ｚｒｊ、２ Ｎｂ０００５ （ＭｎＯ，８Ｃｒ０６Ｉ
Ｆｅ００１ ）２Ｚｒ。、、５ ”ｏ、ａｓ （Ｍｎｏ
、ａ ＣｒＯｊ Ｃ００，１）２Ｚｒ、、２Ｎｂｏ、。
５（Ｍｎｏ、８０ｒ、１Ｃｏｏ、１）２”ｒＯ，９５Ｔ
ｉｏ、ｏｓ （Ｍｎｏ、ａ Ｃｒｏ、＋ Ｆｅａ、１）
２ＺｒＯ，９５Ｔｉ０００５ （Ｍｎ０１５ Ｃｒ０
０４ Ｆｅ０ｊ ）２Ｚｒｏ、７．、 Ｔｉｏ、Ｃ５（
Ｍｎ、、 Ｏｒｏ、２Ｆｅｏ、４） ２Ｚｒ１，２Ｔｉ
９．。５（Ｍｎｏ、ｓ ｃｒｏ、、Ｆｅ、、 ）２ｚｒ
Ｏ，９５ＴｉＯ３ＴｉＯ３０５（，８ＣｒＯ，ｊ Ｃ０
０，１）２Ｚｒ＋、２ Ｔｉ０００５ （Ｍｎ０９８
Ｃｒ０ｊ ＣｏＯ，１）２”０１ＥＩ Ｔｉ０．２ （
ＭｎＯ，８”Ｏｊ Ｆｅ００１ ）２ＺｒＭｎ２ ｉＦｅ その後、合金を１００μｍ前後に粉砕した。このように
して製造した合金表面を塩酸で活性化した後、塩化銅に
よる無電解メッキにより、１００〜１０００Ｘ程度の銅
薄膜により被覆し、これを水洗、アルコール洗浄を行な
い、乾燥した。
ｉｏ、ｏｓ （Ｍｎｏ、ａ Ｃｒｏ、＋ Ｆｅａ、１）
２ＺｒＯ，９５Ｔｉ０００５ （Ｍｎ０１５ Ｃｒ０
０４ Ｆｅ０ｊ ）２Ｚｒｏ、７．、 Ｔｉｏ、Ｃ５（
Ｍｎ、、 Ｏｒｏ、２Ｆｅｏ、４） ２Ｚｒ１，２Ｔｉ
９．。５（Ｍｎｏ、ｓ ｃｒｏ、、Ｆｅ、、 ）２ｚｒ
Ｏ，９５ＴｉＯ３ＴｉＯ３０５（，８ＣｒＯ，ｊ Ｃ０
０，１）２Ｚｒ＋、２ Ｔｉ０００５ （Ｍｎ０９８
Ｃｒ０ｊ ＣｏＯ，１）２”０１ＥＩ Ｔｉ０．２ （
ＭｎＯ，８”Ｏｊ Ｆｅ００１ ）２ＺｒＭｎ２ ｉＦｅ その後、合金を１００μｍ前後に粉砕した。このように
して製造した合金表面を塩酸で活性化した後、塩化銅に
よる無電解メッキにより、１００〜１０００Ｘ程度の銅
薄膜により被覆し、これを水洗、アルコール洗浄を行な
い、乾燥した。
この材料１５ｔを精秤してステンレス製水素吸蔵・放出
反応器に封入した。密封反応器を実施例“ １と同様に
操作して材料の活性化を行なった。材、＼料の活性化は
１回の水素吸蔵・放出でほぼ完全に行なうことができた
。この密封反応器を一定温度に維持した恒温槽に浸漬し
、水分ｔｏｏｏｐｐｍを含有する水素を導入して１〜３
０ Ｋ４／ｃｔｎ２に加圧し、導入水素量と圧力変化を
測定し、圧力−組成等温線から水素吸蔵量および吸蔵圧
と放出圧との差；ヒステリシスを求め、その結果を第４
表に示す。
反応器に封入した。密封反応器を実施例“ １と同様に
操作して材料の活性化を行なった。材、＼料の活性化は
１回の水素吸蔵・放出でほぼ完全に行なうことができた
。この密封反応器を一定温度に維持した恒温槽に浸漬し
、水分ｔｏｏｏｐｐｍを含有する水素を導入して１〜３
０ Ｋ４／ｃｔｎ２に加圧し、導入水素量と圧力変化を
測定し、圧力−組成等温線から水素吸蔵量および吸蔵圧
と放出圧との差；ヒステリシスを求め、その結果を第４
表に示す。
第４表から明らかなように、本発明材料は従来の材料（
試料Ｎｎ５８１５９）に比べて水素吸蔵量は犬きく、し
かもヒステリシスは大幅に改善されている。
試料Ｎｎ５８１５９）に比べて水素吸蔵量は犬きく、し
かもヒステリシスは大幅に改善されている。
（実施例５）
次のような原子数組成のボタン状水素吸蔵合金塊１５種
類をそれぞれ実施例１と同様に製造し、均一熱処理を施
した。即ち、 ｚｒＯ０９５”０．０５ （”０．８ ＣｒＯ，ｊ Ｆ
ｅｏ、Ｉ ）２ｚｒＯ，９５ＮｂＯ，Ｏ５（Ｍｎ０．５
Ｏｒ０，４ Ｆｅｏ、＋ ） ２ｚｒＯ，９５ＮｂＯ，
０５（Ｍｎｏ、４ＣｒＯ，２Ｆｅ０１４ ） ２ＺｒＬ
２ Ｎｂｏ、ａｓ （Ｍｎｏ、ｓ Ｏｒ、１Ｆｅ、１）
２ＺｒＯ０９５”０．０５ （”０．８ ＣｒＯ，＋
０００．ｉ ） ２ｚｒｉ、２ ＮｂＯ，０５（”０．
８ ＣｒＯ，Ｉ Ｃｏ０．１ ）２ＺｒＯ，９５ＴｉＯ
，Ｏ５（ＭｎＯ，８Ｃｒ０．１ＦｅＯ，１）２ｚｒＯ，
９５ＴｉＯ，０５（”０．５ ”ｒＯ０４Ｆｅ、、 ）
２ＺｒＯ９９５Ｔｉ０９０５ （”０．４０丁０．２
Ｆｅ０１４ ）２Ｚｒ１．２ ＴｉＯ，Ｏ５（ＭｎＯ
１８ＣｒＯ，ｊ ＦｅＯ，＋ ）２ｚｒＯ，９５ＴｉＯ
，０５（”０，８ＣｒＯｊ Ｃｏ０ｊ ＞ ２Ｚｒ１−
２Ｔｉｏ−ｏ５（Ｍｎｏ８Ｃｒｏ−１ＣＯｏ−１）２Ｚ
ｒｏ、８Ｔｉｏ、２ （Ｍｎｏ、ａ ｃｒＯ，＋ Ｆｅ
ｏ、１）２ｒＭｎ２ ｉＦｅ その後、合金を１００μｍ前後に粉砕した。このように
して製造した合金表面を塩酸で活性化した後、塩化ニッ
ケルによる無電解メッキにより、１００〜１０００Ｘ程
度のニッケル薄膜により被覆し、これを水洗ｔアルコー
ル洗浄を行ない、乾燥した。
類をそれぞれ実施例１と同様に製造し、均一熱処理を施
した。即ち、 ｚｒＯ０９５”０．０５ （”０．８ ＣｒＯ，ｊ Ｆ
ｅｏ、Ｉ ）２ｚｒＯ，９５ＮｂＯ，Ｏ５（Ｍｎ０．５
Ｏｒ０，４ Ｆｅｏ、＋ ） ２ｚｒＯ，９５ＮｂＯ，
０５（Ｍｎｏ、４ＣｒＯ，２Ｆｅ０１４ ） ２ＺｒＬ
２ Ｎｂｏ、ａｓ （Ｍｎｏ、ｓ Ｏｒ、１Ｆｅ、１）
２ＺｒＯ０９５”０．０５ （”０．８ ＣｒＯ，＋
０００．ｉ ） ２ｚｒｉ、２ ＮｂＯ，０５（”０．
８ ＣｒＯ，Ｉ Ｃｏ０．１ ）２ＺｒＯ，９５ＴｉＯ
，Ｏ５（ＭｎＯ，８Ｃｒ０．１ＦｅＯ，１）２ｚｒＯ，
９５ＴｉＯ，０５（”０．５ ”ｒＯ０４Ｆｅ、、 ）
２ＺｒＯ９９５Ｔｉ０９０５ （”０．４０丁０．２
Ｆｅ０１４ ）２Ｚｒ１．２ ＴｉＯ，Ｏ５（ＭｎＯ
１８ＣｒＯ，ｊ ＦｅＯ，＋ ）２ｚｒＯ，９５ＴｉＯ
，０５（”０，８ＣｒＯｊ Ｃｏ０ｊ ＞ ２Ｚｒ１−
２Ｔｉｏ−ｏ５（Ｍｎｏ８Ｃｒｏ−１ＣＯｏ−１）２Ｚ
ｒｏ、８Ｔｉｏ、２ （Ｍｎｏ、ａ ｃｒＯ，＋ Ｆｅ
ｏ、１）２ｒＭｎ２ ｉＦｅ その後、合金を１００μｍ前後に粉砕した。このように
して製造した合金表面を塩酸で活性化した後、塩化ニッ
ケルによる無電解メッキにより、１００〜１０００Ｘ程
度のニッケル薄膜により被覆し、これを水洗ｔアルコー
ル洗浄を行ない、乾燥した。
この材料１５２を精秤してステンレス製水素吸と・蔵・
放出反応器に封入した。密封反応器を実施例１１本 一゛１と同様に操作して材料の活性化を行なった。材料
の活性化は１回の水素吸蔵・放出でほぼ完全に行なうこ
とができた。この密封反応器を一定温度に維持した恒温
槽に浸漬し、水分１１０００ｐｐを含有する水素を導入
して１〜３０ Ｋｑ／ｃｍに加圧し、導入水素量と圧力
変化を測定し、圧力−組成等温線から水素吸蔵量および
吸蔵圧と放出圧の差、ヒステリシスを求め、その結果を
第５表に示す。
放出反応器に封入した。密封反応器を実施例１１本 一゛１と同様に操作して材料の活性化を行なった。材料
の活性化は１回の水素吸蔵・放出でほぼ完全に行なうこ
とができた。この密封反応器を一定温度に維持した恒温
槽に浸漬し、水分１１０００ｐｐを含有する水素を導入
して１〜３０ Ｋｑ／ｃｍに加圧し、導入水素量と圧力
変化を測定し、圧力−組成等温線から水素吸蔵量および
吸蔵圧と放出圧の差、ヒステリシスを求め、その結果を
第５表に示す。
第５表から明らかなように、本発明材料は従来の材料（
試料隘７３．７４）に比べて水素吸蔵量は大きく、しか
もヒステリシスは大幅に改善されている。
試料隘７３．７４）に比べて水素吸蔵量は大きく、しか
もヒステリシスは大幅に改善されている。
（本発明の効果）
本発明材料は、上記の諸物件を有することから、本発明
材料を使用することにより、下記の如き効果をあげるこ
とができる。
材料を使用することにより、下記の如き効果をあげるこ
とができる。
■ 水素吸蔵量は従来の合金より太きい。
■ 水素の吸蔵圧と放出圧の差、即ちヒステリシスが従
来の合金に比べて極めて小さいので、水素吸蔵能力や反
応熱を有効に利用することができる。
来の合金に比べて極めて小さいので、水素吸蔵能力や反
応熱を有効に利用することができる。
■ 水分、酸素、炭酸ガスなどの不純物を含有する水素
の吸蔵・放出を繰り返しても材料の劣化は実質的に少な
い。
の吸蔵・放出を繰り返しても材料の劣化は実質的に少な
い。
■ 活性化は容易で、水素吸蔵・放出速度も大きく、従
来の材料とほぼ同等あるいはそれ以上である。
来の材料とほぼ同等あるいはそれ以上である。
本発明材料は、以上の通し水素吸蔵・放出用材料として
要求される諸性能をすべて具備しており、特に水素吸蔵
量ナヒステリシスは、従来の水素吸蔵・放出用材料に比
べて大幅に改善されている。
要求される諸性能をすべて具備しており、特に水素吸蔵
量ナヒステリシスは、従来の水素吸蔵・放出用材料に比
べて大幅に改善されている。
また、この材料は活性化が容易で、水分、酸素など不純
物を含有する水素を密度高く吸蔵することができるなど
、従来の材料に比べて数々の特長を有する。従って、水
素吸蔵・放出用材料の用途。
物を含有する水素を密度高く吸蔵することができるなど
、従来の材料に比べて数々の特長を有する。従って、水
素吸蔵・放出用材料の用途。
水素の貯蔵・精製システム、水素の分離回収システム、
減圧下におけるゲッター材料としての利用。
減圧下におけるゲッター材料としての利用。
水素の吸蔵・放出反応に伴う反応熱を利用するシステム
応用分野への用途などに卓越した効果を特徴する
応用分野への用途などに卓越した効果を特徴する
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原子数組成で示性式がＺｒ＿ｘＡ＿ｙ（Ｍｎ＿１＿
−＿ｋ＿−＿ｌＣｒ＿ｋＱ＿ｌ）＿２で示されるジルコ
ニウム系水素吸蔵用合金。 （但し、式中ＡはＴｉ、Ｎｂのなかから選ばれるいずれ
か少くとも１種の元素を、またＱはＣｏ、Ｆｅのなかか
ら選ばれるいずれか少くとも１種の元素をそれぞれ示し
、０．５＜ｘ＜１．５、０≦ｙ≦０．５、０＜ｋ＜１、
０＜ｌ＜１、かつｘ＋ｙ≦２、ｋ＋ｌ＜１である。） ２、原子数組成で示性式がＺｒ＿ｘＡ＿ｙ（Ｍｎ＿１＿
−＿ｋ＿−＿ｌＣｒ＿ｋＱ＿ｌ）＿２で示される合金粒
子の表面がＰｄ、Ｃｕ、Ｎｉのなかから選ばれるいずれ
か１種の金属の薄膜により被覆されてなるジルコニウム
系水素吸蔵および放出用材料。 （但し、式中ＡはＴｉ、Ｎｂのなかから選ばれるいずれ
か少くとも１種の元素を、またＱはＣｏ、Ｆｅのなかか
ら選ばれるいずれか少くとも１種の元素をそれぞれ示し
、０．５＜ｘ＜１．５、０≦ｙ≦０．５、０＜ｋ＜１、
０＜ｌ＜１、かつｘ＋ｙ≦２、ｋ＋ｌ＜１である。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60210052A JPS6270544A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | ジルコニウム系水素吸蔵および放出用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60210052A JPS6270544A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | ジルコニウム系水素吸蔵および放出用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270544A true JPS6270544A (ja) | 1987-04-01 |
| JPH0557345B2 JPH0557345B2 (ja) | 1993-08-23 |
Family
ID=16583010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60210052A Granted JPS6270544A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | ジルコニウム系水素吸蔵および放出用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6270544A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115747608A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-07 | 浙江大学 | 兼具高热稳定性与高结构稳定性的ZrCo基多元金属间化合物及其制备和应用 |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP60210052A patent/JPS6270544A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115747608A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-07 | 浙江大学 | 兼具高热稳定性与高结构稳定性的ZrCo基多元金属间化合物及其制备和应用 |
| CN115747608B (zh) * | 2022-11-11 | 2023-09-08 | 浙江大学 | 兼具高热稳定性与高结构稳定性的ZrCo基多元金属间化合物及其制备和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0557345B2 (ja) | 1993-08-23 |
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