贮氢材料、贮氢容器和氢供给装置制造方法及图纸

一种贮氢材料，用于氢供给装置的贮氢容器，所述贮氢材料具有由式(1)表示的特定元素组成的合金，在该合金的截面的由EPMA得到的1000倍的COMP图像中，相径为0.1μm以上且10μm以下的R富集的相存在有多个，并且两个该相的最短间隔距离为0.5μm～20μm的两相的组合在所述COMP图像的85μm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】贮氢材料、贮氢容器和氢供给装置


[0001]本专利技术涉及贮氢材料、贮氢容器和氢供给装置。

技术介绍

[0002]吸氢(贮氢)合金为能够可逆地吸藏、释放氢的合金，已经作为镍氢二次电池的负极材料使用，但是近年来，作为能够安全地贮藏作为能源受到关注的氢的材料也受到期待，关于在氢贮藏、供给系统中的利用也在持续研究。
[0003]吸氢合金有AB5类、AB2类、TiFe类、TiVCr等BCC类等各种，其中，TiFe类合金的原料最廉价，对于需要量远远超过在电池中使用的量的贮氢用途而言，是最受期待的材料。
[0004]但是，TiFe类合金不容易活化，为了初始活化，需要施加400℃以上的温度和3MPa以上的压力。另外，氢压力
‑
组成等温线图(PCT曲线)的平台区域为2段、滞后大等问题也是面向实用化需要解决的课题。
[0005]迄今为止，为了解决TiFe类合金存在的课题，进行了各种研究。
[0006]在专利文献1中公开了由示性式Ti
1+k
Fe1‑
l
Mn
l
A
m
(其中，0≤k≤0.3，0<l≤0.3，0<m≤0.1，A为由铌、稀土元素中的至少一种构成的元素)表示的钛类吸氢合金。此外，公开了通过在TiFe合金中添加Mn和A元素(Nb、稀土元素的至少一种)，能够得到活化容易并且具有充分的氢吸藏量的合金。
[0007]在专利文献2中公开了一种吸氢合金，其特征在于，所述吸氢合金由具有由通式(T1‑
a
Fe
a
)
100
‑
b
‑
c
‑
d
La
b
M
c
M
’
d
(其中，T为选自Ti、Zr和Hf中的至少一种元素，M为选自V、Nb、Ta、Cr、Mo和W中的至少一种元素，M
’
为选自Mn、Co、Ni、Cu、Zn、B、Al、Ge和Sn中的至少一种元素，a以原子比计为0.45≤a≤0.55，b、c、d以原子％计分别为0.01≤b≤10，0≤c≤20，0≤d≤30)表示的组成的合金构成，在合金组织的至少一部分中析出有晶体粒径为10μm以下的微细的晶相。
[0008]此外，公开了适当设定通式中的构成T成分、Fe、La成分、M成分和M
’
成分的元素的种类和各成分的组成比，在冷却凝固之后，进行热处理而使微细的晶相析出，由此能够得到氢的吸藏特性和耐腐蚀性优异的吸氢合金。
[0009]在专利文献3中公开了一种吸氢合金，其特征在于，所述吸氢合金由具有由通式A
a
T
b
M
c
M
’
d
(其中，A为选自Ti、Zr、Hf和V中的至少一种元素，T为选自Ni、Co、Fe、Cu、Mn和Cr中的至少一种元素，M为选自Al、Si、Ga、Ge、Zn、Sn、In和Sb中的至少一种元素，M
’
为选自B、C、N和P中的至少一种元素，a、b、c、d以原子％计分别为20≤a≤70、30≤b≤60、5≤c≤40、0.1≤d≤10、a+b+c+d＝100)表示的组成的合金构成，在合金组织的至少一部分中析出有晶体粒径为10μm以下的微细的晶相。
[0010]此外，公开了适当设定通式中的构成A成分、T成分、M成分和M
’
成分的元素的种类和各成分的组成比，在冷却凝固之后，进行热处理而使微细的晶相析出，由此能够得到氢的吸藏特性和耐腐蚀性优异的吸氢合金。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013][专利文献1]日本特开昭61
‑
250136号公报
[0014][专利文献2]日本特开平10
‑
265875号公报
[0015][专利文献3]日本特开平10
‑
265888号公报

技术实现思路

[0016]专利技术所要解决的问题
[0017]但是，在专利文献1中公开的氢压力
‑
组成等温线图(以下有时也称为PCT曲线)中，平台区域的平坦性不充分，认为在实用化上需要进一步改善。
[0018]另外，专利文献2和专利文献3的专利技术为以作为电池负极用途而言的特性改善为目的的专利技术，认为其氢吸藏释放特性(平衡压力、平台平坦性、滞后等)不适合氢贮藏。
[0019]因此，本专利技术的课题在于，提供廉价且具有适合作为氢贮藏用途的氢吸藏(贮藏)释放特性的贮氢材料。特别是，提供氢吸藏(贮藏)量多、在常温～95℃的温度范围内能够进行氢的吸藏释放并且具有优异的平台平坦性的贮氢材料。
[0020]此外，本专利技术提供贮氢容器和具有该贮氢容器的氢供给装置，所述贮氢容器具有廉价且具有适合作为氢贮藏用途的氢吸藏释放特性的贮氢材料。
[0021]用于解决课题的手段
[0022]本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现了具有包含Ti、稀土元素和Fe的特定元素组成的合金，从而完成了本专利技术。
[0023]即，根据本专利技术，提供一种贮氢材料，其中，所述贮氢材料具有由下式(1)表示的元素组成的合金，在所述合金的截面的由EPMA得到的1000倍的COMP图像中，相径为0.1μm以上且10μm以下的R富集的相存在有多个，并且两个该相的最短间隔距离为0.5μm～20μm的两相的组合在所述COMP图像的85μm
×
120μm的视野中存在100组以上。
[0024]Ti
(1－a－b)
R
a
M1
b
Fe
c
Mn
d
M2
e
C
f
ꢀꢀꢀ
(1)
[0025][在式(1)中，R为选自稀土元素中的至少一种，必须包含Ce。M1表示选自由元素周期表第4族元素和第5族元素构成的组中的至少一种，M2表示选自过渡金属元素(其中，M1、Ti、Fe和Mn除外)、Al、B、Ga、Si和Sn中的至少一种。在此，稀土元素包括Sc和Y。a为0.003≤a≤0.15，b为0≤b≤0.20，c为0.40≤c≤1.15，d为0.05≤d≤0.40，e为0≤e≤0.20，f为0≤f≤0.07，c+d+e为0.60≤c+d+e≤1.20。][0026]根据本专利技术的其它观点的专利技术，提供具有上述贮氢材料的贮氢容器和具有该贮氢容器的氢供给装置。
[0027]专利技术效果
[0028]本专利技术的贮氢材料包含具有上述特定元素组成的合金，形成了特定的相结构，因此氢吸藏释放特性优异，能够适合用于氢贮藏用途。
附图说明
[0029]图1为示出实施例1的热处理后合金铸片的截面的COMP图像照片的图。
[0030]图2为示出比较例7的热处理后合金铸片的截面的COMP图像照片的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种贮氢材料，其中，所述贮氢材料具有由下式(1)表示的元素组成的合金，在所述合金的截面的由EPMA得到的1000倍的COMP图像中，相径为0.1μm以上且10μm以下且R富集的相存在有多个，并且两个该相的最短间隔距离为0.5μm～20μm的两相的组合在所述COMP图像的85μm
×
120μm的视野中存在100组以上，Ti
(1－a－b)
R
a
M1
b
Fe
c
Mn
d
M2
e
C
f
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)在式(1)中，R为选自稀土元素中的至少一种、且必须包含Ce，M1表示选自由元素周期表第4族元素和第5族元素构成的组中的至少一种，M2表示选自过渡金属元素(其中，M1、Ti、Fe和Mn除外)、Al、B、Ga、Si和Sn中的至少一种，在此，稀土元素包括Sc和Y，a为0.003≤a≤0.15，b为0≤b≤0.20，c为0.40≤c≤1.15，d为0.05≤d≤0.40，e为0≤e≤0.20，f为0≤f≤0.07，c+d+e为0.60≤c+d+e≤1.20。2.如权利要求1所述的贮氢材料，其中，所述合金的R包含La。3.如权利要求1或2所述的贮氢材料，其中，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：大月孝之，林宏树，高田佳治，西垣昇，作田敦，
申请(专利权)人：株式会社三德，
类型：发明
国别省市：