核壳复合体和其制造方法技术

本发明专利技术提供一种相对于热历史能够维持期望的氢吸收释放能力等的核壳复合体和其制造方法。核壳复合体(1)具有：核部(10)，其包含由无机氧化物、陶瓷和矿物等形成的耐热性材料，具有刚性；和，至少1层壳部(20,21)，其包围该核部的全部或一部分，包含氢吸收释放性金属。核部(10)中包含的耐热性材料的熔点高于壳部(20,21)中包含的氢吸收释放性金属之中的熔点最高的物质的熔点。核壳复合体的制造方法在制造上述那样的核壳复合体时，通过在不存在氧气的条件下的蒸镀，使壳部覆盖核部。使壳部覆盖核部。使壳部覆盖核部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】核壳复合体和其制造方法


[0001]本专利技术涉及核壳复合体和其制造方法，进一步详细而言，涉及一种具有氢吸收释放能力、且相对于热历史而言所期望的性能难以劣化的核壳复合体及其制造方法。

技术介绍

[0002]现有技术中已知有可逆地吸收/释放氢的储氢合金(例如，参照专利文献1)，提出了在氢气储存装置、氢气生成装置和各种二次电池等中的应用。现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1：美国专利第4913879号

技术实现思路

专利技术要解决的课题
[0004]然而，针对粉粒体状的储氢合金的性状、性能，仍然存在研究的空间。本专利技术人加以研究的结果发现，如果在高温下反复使用这样的粉粒体状的储氢合金，则会引起性能劣化。
[0005]本专利技术鉴于上述那样的见解而作出，其目的在于，提供一种相对于热历史而言所期望的氢吸收释放能力等难以劣化的核壳复合体及其制造方法。用于解决课题的手段
[0006]本专利技术中发现，通过组合具有耐热性的特定的核部与具有氢吸收释放能力的壳部得到的核壳复合体，能够实现上述目的。
[0007]即，本专利技术所涉及的核壳复合体具有：核部，其包含选自无机氧化物、陶瓷和矿物中的至少1种耐热性材料，具有刚性；和，至少1层壳部，其包围该核部的全部或一部分，包含氢吸收释放性金属；所述核壳复合体的特征在于，所述核部中包含的耐热性材料的熔点高于所述壳部中包含的氢吸收释放性金属之中的熔点最高的物质的熔点。
[0008]在本专利技术的核壳复合体的优选方式中，在所述壳部之中最外层的外侧具有兼具氢气透过性和耐热性的耐热性氢透过性壳层。
[0009]本专利技术的核壳复合体的另一优选方式中，所述氢吸收释放性金属包括能够构成储氢合金的构成金属或储氢合金。
[0010]本专利技术的核壳复合体的另一优选方式中，所述氢吸收释放性金属包含能够构成储氢合金的2种以上的构成金属或2种以上的储氢合金，这些2种以上的构成金属或储氢合金分别构成不同层的壳部。
[0011]本专利技术的核壳复合体的另一优选方式中，包含低熔点的所述构成金属或所述储氢合金的壳部被所述核部与包含高熔点的所述构成金属或所述储氢合金的壳部夹持，或被两层包含高熔点的所述构成金属或所述储氢合金形成的壳部夹持。
[0012]本专利技术的核壳复合体的另一优选方式中，构成所述储氢合金的构成金属是选自钛(Ti)、锰(Mn)、锆(Zr)、镍(Ni)、钒(V)、镧(La)、钯(Pd)、镁(Mg)、钙(Ca)、钴(Co)、铜(Cu)、铁(Fe)、银(Ag)、铑(Rh)和铝(Al)中的至少1种元素、或包含该元素的合金。
[0013]另一方面，本专利技术的核壳复合体的制造方法的特征在于，在制造所述那样的核壳复合体时，通过非氧化气氛下的蒸镀，使所述壳部覆盖所述核部。
[0014]此外，本专利技术的核壳复合体的制造方法的优选方式中，通过溅射来进行所述蒸镀，在所述壳部为多层的情况下，在氮气气流下等不活泼气氛下改变用于形成该多层中的各层的靶材，或在形成各层的溅射开始前进行反溅射等，将试样表面的氧化覆膜层除去。
[0015]本专利技术的核壳复合体的制造方法的另一优选方式中，所述核壳复合体在所述最外层的壳部的外侧具有兼具氢气透过性和耐热性的耐热性氢透过性壳层，通过由所述最外层的壳部中包含的氢吸收释放性金属的氧化而生成氧化覆膜、或通过镀敷，形成该耐热性氢透过性壳层。
[0016]本专利技术的核壳复合体的制造方法的另一优选方式中，、所述核壳复合体在所述最外层的壳部的外侧具有兼具氢气透过性和耐热性的耐热性氢透过性壳层，通过使用氧化物靶材或碳化物靶材的溅射，形成该耐热性氢透过性壳层。专利技术的效果
[0017]根据本专利技术，能够提供一种相对于热历史而言所期望的氢吸收释放能力等难以劣化的核壳复合体及其制造方法。
附图说明
[0018]图1是示出本专利技术的核壳复合体的一个实施方式的截面图。图2是示出本专利技术的核壳复合体的另一实施方式的截面图。图3是示出本专利技术的核壳复合体的又另一实施方式的截面图。图4是实施例1的核壳复合体(整体)的SEM照片。图5是实施例1的核壳复合体(部分表面)的SEM照片。图6是实施例1的核壳复合体(部分截面)的SEM照片。图7是示出本专利技术的核壳复合体的一例的部分截面的SEM照片。图8是示出具有海岛结构的核壳复合体的一例的截面图。图9是示出具有凹凸层结构的核壳复合体的一例的截面图。
具体实施方式
[0019]以下，针对本专利技术的核壳复合体进行说明。
[0020]如上述那样，本专利技术的核壳复合体是具有核部、和包围该核部中的全部或一部分的至少1层壳部的核壳复合体。该核壳复合体中，核部中包含耐热性材料，且壳部中包含氢吸收释放性金属，但耐热性材料的熔点高于1层或多层的壳部中包含的氢吸收释放性金属之中的熔点最高的物质的熔点。
[0021](实施方式1)本实施方式的核壳复合体是具有核部和多层壳部的核壳复合体。图1是概念性示出本专利技术的核壳复合体的一个实施方式的截面图。
[0022]在该图中示出的核壳复合体1具有核部10、第1壳部20和第2壳部21，核部10的整面被第1壳部20包围。此外，核壳复合体1中，第1壳部20的整面被第2壳部21包围。
[0023]核壳复合体1中，核部10由ZrO2构成，第1壳部20由Ni构成，第2壳部21由Al构成，它们的熔点从高到低为ZrO2(约2715℃)、Ni(约1455℃)、Al(约660.3℃)的顺序。
[0024]核壳复合体1中，核部10包含耐热性材料，具有耐热性和刚性，核壳复合体1相对于热历史而言能够维持几乎恒定的形状。
[0025]具体而言，核部10从常温附近至期望的温度附近(例如作为目标的处理温度、反应温度的附近)，具有能够维持其初始形状、同时不发生自发弯曲、扭转等变形的程度的硬度。
[0026]另一方面，壳部在本实施方式所涉及的核壳复合体1中，由第1壳部20和第2壳部21这2层构成，第1壳部与第2壳部各自包含不同的氢吸收释放性金属。核壳复合体1中，壳部包含作为氢吸收释放性金属的一例的能够构成储氢合金的构成金属(Al,Ni)，具有氢吸收释放能力。
[0027]本实施方式中，壳部的各层的厚度相对于核部的大小充分薄即可，可以例示出10nm以上且1μm以下、优选为50nm以上且800nm以下，此外，作为壳部整体的厚度，可以例示出10nm以上且2μm以下、优选为50nm以上且1.5μm以下、更优选为200nm以上且1μm以下。
[0028]本实施方式中，通过实施热处理，可以在第1壳部与第2壳部的界面中的一部分或全部的位置形成储氢合金，核壳复合体1中，可以在第1壳部20与第2壳部21的界面中的一部分或全部的位置形成Ni
‑
Al系的储氢合金。
[0029]核壳复合体1中，核部10中包含的耐热性材料ZrO2的熔点高于上述的构成金属之中熔点较高的物质(Ni)的熔点，因此即使有时第1壳部20与第2壳部21部分熔融，核部10也能维持初始形状，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种核壳复合体，其特征在于，具有：核部，其包含选自无机氧化物、陶瓷和矿物中的至少1种耐热性材料，具有刚性；和，至少1层壳部，其包围该核部的全部或一部分，包含氢吸收释放性金属；所述核部中包含的耐热性材料的熔点高于所述壳部中包含的氢吸收释放性金属之中熔点最高的物质的熔点。2.根据权利要求1所述的核壳复合体，其中，在所述壳部之中最外层的外侧具有兼具氢气透过性和耐热性的耐热性氢透过性壳层。3.根据权利要求1或2所述的核壳复合体，其中，所述氢吸收释放性金属包含能够构成储氢合金的构成金属或储氢合金。4.根据权利要求1～3中任一项所述的核壳复合体，其中，所述氢吸收释放性金属包含能够构成储氢合金的2种以上的构成金属或2种以上的储氢合金，这些2种以上的构成金属或储氢合金分别构成不同层的壳部。5.根据权利要求4所述的核壳复合体，其中，包含低熔点的所述构成金属或所述储氢合金的壳部被所述核部与包含高熔点的所述构成金属或所述储氢合金的壳部夹持，或被包含高熔点的所述构成金属或所述储氢合金的壳部彼此夹持。6.根据权利要求3～5中任一项所述的核壳复合体，其中，构成所述储氢合金的构成金属是选自钛(Ti)、锰(Mn...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫泽笃史，
申请(专利权)人：东曹株式会社，
类型：发明
国别省市：