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JP2003064435A - Hydrogen storage alloy - Google Patents

Hydrogen storage alloy

Info

Publication number
JP2003064435A
JP2003064435A JP2001248428A JP2001248428A JP2003064435A JP 2003064435 A JP2003064435 A JP 2003064435A JP 2001248428 A JP2001248428 A JP 2001248428A JP 2001248428 A JP2001248428 A JP 2001248428A JP 2003064435 A JP2003064435 A JP 2003064435A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
phase
hydrogen storage
bcc
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001248428A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Yamashita
信一 山下
Atsuhito Matsukawa
篤人 松川
Tatsuji Sano
達二 佐野
Tsutomu Cho
勤 長
Masuo Okada
益男 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2001248428A priority Critical patent/JP2003064435A/en
Publication of JP2003064435A publication Critical patent/JP2003064435A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for improving the hyderogen storage content of a Ti-Cr based hydrogen storage alloy. SOLUTION: This hydrogen storage alloy consists of a phase (BCC phase) with a body-centered cubic structure as the main phase, and can occlude and release hydrogen. The alloy has a composition expressed by the general formula of Ti(100-a-b-c-d-e) Cra Xb X'c Td Le ; wherein, 20<=a (at%)<=80, 0<b (at%)<=10, 0<c (at%)<=30, 0<d (at%)<=30, and 0<e (at%)<=10, and containing at least one group selected from X, X', T and L (X denotes at least one kind of element selected from Ru, Rh, Os, Ir, Pd, Pt and Re; X' is at least one kind of element selected from Mo, W and Al; T is at least one kind of element selected from Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Nb, Ta, B and C; and L is at least one kind of element selected from Y and lanthanoide elements), and the content of oxygen is <=3,000 ppm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水素の吸蔵と放出
が可能な水素吸蔵合金、その中で特に、理論的に高容量
である体心立方型(BCC)結晶構造系水素吸蔵合金に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrogen storage alloy capable of storing and releasing hydrogen, and in particular, to a body-centered cubic (BCC) crystal structure type hydrogen storage alloy having a theoretically high capacity. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、化石燃料の使用によって増大する
NOx(窒素酸化物)を原因とする酸性雨や、CO2によ
る地球温暖化が懸念されており、これらの環境破壊が深
刻な問題となってきている。その中でクリーンエネルギ
ーとして水素エネルギーの実用化が世界的に注目されて
きている。水素は地球上に無尽蔵に存在する水の構成元
素であって、種々の一次エネルギーを用いて作り出すこ
とが可能であるばかりか、副生成物が水だけであるため
に環境破壊の心配がなく、また電力に比べて貯蔵が比較
的容易であるなど優れた特性を有している。
2. Description of the Related Art At present, there is a concern about acid rain caused by NOx (nitrogen oxide), which is increased by the use of fossil fuels, and global warming due to CO 2. These environmental destructions are serious problems. Is coming. Among them, the practical application of hydrogen energy as clean energy has been attracting worldwide attention. Hydrogen is an inexhaustible constituent element of water on the earth, and not only can it be created using various primary energies, but it is also a by-product of water, so there is no concern of environmental damage. Further, it has excellent characteristics such as being relatively easy to store as compared with electric power.

【0003】このため、近年、これら水素の貯蔵および
輸送媒体として水素吸蔵合金の研究開発および実用化検
討が活発に実施されている。これら水素吸蔵合金とは、
適当な条件で水素を吸収、放出できる合金のことであ
る。この合金を用いる事により、従来の水素ガスボンベ
と比較して低い圧力でしかも高密度に水素を貯蔵するこ
とが可能となる。そして、その体積密度は液体水素ある
いは固体水素とほぼ同等かそれ以上であり、かつ取扱い
上の安全性も格段と優れている。
Therefore, in recent years, research and development and practical application of hydrogen storage alloys as storage and transport media for these hydrogens have been actively carried out. With these hydrogen storage alloys,
An alloy that can absorb and release hydrogen under appropriate conditions. By using this alloy, it becomes possible to store hydrogen at a low pressure and at a high density as compared with a conventional hydrogen gas cylinder. The volume density thereof is almost equal to or higher than that of liquid hydrogen or solid hydrogen, and the handling safety is remarkably excellent.

【0004】これら水素吸蔵合金としては、LaNi5
などのAB5型合金あるいはTiMn 2などのAB2型合
金が実用化されている。しかし、その水素吸蔵量は高々
1.4mass%前後であり、例えばWE−NET(国
際エネルギーネットワーク)が提唱する燃料電池等の水
素貯蔵用に用いる水素吸蔵合金の目標性能である100
℃以下にて3mass%という値には到達できていな
い。近年になり、例えば特開平10−110225号公
報、特開平11−106859号公報、特開平10−1
21180号公報や特開2000−345273号公報
にて提案されているように、水素吸蔵サイト数が多く、
合金の単位重量当りに吸蔵できる理論水素量が約4ma
ss%、(H/M=2、H:吸蔵水素原子、M:合金構
成元素)と極めて大きい体心立方構造(以後「BCC
相」、「BCC型」あるいは「BCC」と呼称する)を
有するTi−Cr系合金が注目され、実用化を目指して
数多くの検討が行われている。
LaNi is one of these hydrogen storage alloys.Five
AB such asFiveType alloy or TiMn 2AB such as2Pattern
Gold has been put to practical use. However, its hydrogen storage capacity is at most
It is around 1.4 mass%, for example, WE-NET (country
Water such as fuel cells advocated by the International Energy Network)
The target performance of the hydrogen storage alloy used for elementary storage is 100.
The value of 3 mass% has not been reached below ℃
Yes. In recent years, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-110225
Report, JP-A-11-106859, JP-A-10-1
21180 and Japanese Patent Laid-Open No. 2000-345273.
As suggested in, the number of hydrogen storage sites is large,
The theoretical amount of hydrogen that can be stored per unit weight of alloy is about 4 ma
ss%, (H / M = 2, H: stored hydrogen atom, M: alloy structure
And the extremely large body-centered cubic structure (hereinafter “BCC”)
Phase "," BCC type "or" BCC ")
The Ti-Cr alloys that have been paid attention to, aiming for practical use
Many studies are under way.

【0005】このTi−Cr二元系合金においては、水
素の吸蔵並びに放出を実用的な温度および圧力にて実施
可能となる混合比率が40≦Cr(at%) ≦60とされ
ている。しかし、40≦Cr(at%) ≦60の合金は、
図2のTi−Cr二元系状態図からも解るように、合金
の融点とC14型結晶構造(βTiCr2/ラーベス
相)またはC15型結晶構造(αTiCr2/ラーベス
相)が生成する温度との間にあるBCC相が生成する温
度領域の幅が、ごく小さなものとなる。したがって、合
金中にBCC相とは異なる別のC14型もしくはC15
型ラーベス相が相当量形成され、BCC相を主相とする
合金を得ることが困難である。このため、例えば特開平
10−110225号公報、特開平10−121180
号公報、特開平11−106859号公報あるいは特開
2000−345273号公報において、TiとCrと
の双方に対してBCC相の形成能の高い元素としてM
o、W、Al等をさらに加えることによって、より安定
的かつ低温にてBCC相を主相とすることが提案されて
いる。また、特開平11−106859号公報では、1
000〜1400℃で加熱した後に急冷することにより
BCC相に単相化する処理を提案している。
In this Ti-Cr binary alloy, the mixing ratio is 40≤Cr (at%) ≤60 which allows hydrogen to be stored and released at a practical temperature and pressure. However, the alloy of 40 ≦ Cr (at%) ≦ 60 is
As can be seen from the Ti-Cr binary system phase diagram of FIG. 2, the melting point of the alloy and the temperature at which the C14 type crystal structure (βTiCr 2 / Laves phase) or the C15 type crystal structure (αTiCr 2 / Laves phase) is generated. The width of the temperature region generated by the BCC phase between them becomes extremely small. Therefore, another C14 type or C15 type different from the BCC phase in the alloy
A considerable amount of type Laves phase is formed, and it is difficult to obtain an alloy having a BCC phase as a main phase. Therefore, for example, JP-A-10-110225 and JP-A-10-121180.
In JP-A No. 11-106859 or JP-A No. 2000-345273, M is used as an element having a high ability to form a BCC phase with respect to both Ti and Cr.
It has been proposed to make the BCC phase the main phase more stably and at a low temperature by further adding o, W, Al and the like. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 11-106859, 1
It proposes a treatment for converting the BCC phase to a single phase by heating at 000 to 1400 ° C and then rapidly cooling.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のような提案、改
良により、Ti−Cr系水素吸蔵合金の水素吸蔵量は、
前述した理論水素吸蔵量に近づいてきているが、より理
論水素吸蔵量に近づくことが望ましいことはいうまでも
ない。一方で、Mo、WおよびAl等の元素は、10at
%以上添加することが推奨されており、これは単位重量
当たりの水素吸蔵量の低下を招くことを意味する。した
がって、多量の添加を行うことなく、BCC相を主相と
することが望ましいことはいうまでもない。また、従来
の合金はBCC相の単相化のためには、高温度の加熱お
よびその後の高速急冷処理が必要であるが、工業生産
上、このような処理を省くことが望ましいことはいうま
でもない。したがって、本発明は、種々改良されてきた
Ti−Cr系水素吸蔵合金の水素吸蔵量を向上させる手
法を提供することを第1の課題とする。さらに本発明
は、単位重量当たりの水素吸蔵量の低下を招くMo、W
およびAl等の含有量を皆無または極力少なくし、しか
も簡易な熱処理でBCC相を主相とする水素吸蔵合金を
得ることを第2の課題とする。
With the above proposals and improvements, the hydrogen storage capacity of the Ti-Cr system hydrogen storage alloy is
Although it approaches the theoretical hydrogen storage amount described above, it goes without saying that it is desirable to approach the theoretical hydrogen storage amount. On the other hand, elements such as Mo, W and Al are 10 at
% Or more is recommended, which means that the hydrogen storage amount per unit weight is reduced. Therefore, it goes without saying that it is desirable to use the BCC phase as the main phase without adding a large amount. Further, conventional alloys require heating at a high temperature and subsequent rapid quenching treatment in order to convert the BCC phase into a single phase, but it is desirable to omit such treatment in industrial production. Nor. Therefore, the first object of the present invention is to provide a method of improving the hydrogen storage amount of various improved Ti-Cr-based hydrogen storage alloys. Furthermore, the present invention provides Mo, W that causes a decrease in the hydrogen storage amount per unit weight.
A second object is to obtain a hydrogen storage alloy containing the BCC phase as the main phase by a simple heat treatment with a minimal or minimal content of Al and the like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は前記第1の課
題を解決するために、Ti−Cr系水素吸蔵合金に含ま
れる不純物に着目したところ、合金中に含まれる酸素量
によって水素吸蔵量が変動することを知見した。また同
時に、Ti−Cr二元系合金に対する添加元素を検討し
たところ、Ru、Rh、Os、Ir、Pd、Ptおよび
Reは、Ti−Cr二元系合金においてラーべス相の発
生を抑制してBCC相単相化に有効であるとともに、水
素吸蔵量の増大効果およびプラトー圧上昇効果を兼備し
た特異な元素であることを知見した。しかも、これらの
効果は、従来提案されているMo、WおよびAlに比べ
て少量含有せしめるだけで所定の効果を発揮することが
できる。つまり、前記第2の課題を解決するために、R
u、Rh、Os、Ir、Pd、PtおよびReの1また
は2種以上をTi−Cr系水素吸蔵合金中に含有せしめ
ることを提案する。
In order to solve the first problem, the present inventor has paid attention to impurities contained in a Ti--Cr based hydrogen storage alloy. As a result, the hydrogen storage capacity depends on the amount of oxygen contained in the alloy. It was found that the amount fluctuates. At the same time, when the additive elements to the Ti-Cr binary alloy were examined, Ru, Rh, Os, Ir, Pd, Pt and Re suppressed the generation of the Laves phase in the Ti-Cr binary alloy. As a result, it has been found that it is a unique element that is effective for making the BCC phase into a single phase, and also has the effect of increasing the hydrogen storage amount and the effect of increasing the plateau pressure. In addition, these effects can be achieved with a predetermined effect only by containing a small amount as compared with the conventionally proposed Mo, W and Al. That is, in order to solve the second problem, R
It is proposed that one or more of u, Rh, Os, Ir, Pd, Pt and Re be contained in the Ti—Cr based hydrogen storage alloy.

【0008】本発明は以上の知見によりなされたもので
あり、水素の吸蔵、放出が可能な体心立方構造からなる
相(BCC相)を主相とする水素吸蔵合金であって、そ
の組成が一般式Ti(100-a-b-c-d-e)CrabX’cd
e但し20≦a(at%)≦80、0<b(at%)≦10、0
<c(at%)≦30、0<d(at%)≦30、0<e(at%)≦
10で表され、X,X’,TおよびLの少なくとも1群
を含み、XがRu、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、R
eの少なくとも一種の元素、X’がMo、W、Alのう
ち少なくとも一種の元素、TがMn、Fe、Co、N
i、Cu、Nb、Ta、BおよびCの少なくとも一種の
元素、LがYおよびランタノイド元素の少なくとも一種
の元素であり、含有酸素量が3000ppm以下である
ことを特徴とする。本発明の水素吸蔵合金において、含
有酸素量は、2000ppm以下、さらには1000p
pm以下であることが望ましい。
The present invention has been made based on the above findings, and is a hydrogen storage alloy having a body-centered cubic structure (BCC phase) capable of storing and releasing hydrogen as a main phase, and having a composition. formula Ti (100-abcde) Cr a X b X 'c T d
L e However, 20 ≦ a (at%) ≦ 80, 0 <b (at%) ≦ 10,0
<C (at%) ≦ 30, 0 <d (at%) ≦ 30, 0 <e (at%) ≦
And includes at least one group of X, X ′, T and L, wherein X is Ru, Rh, Os, Ir, Pd, Pt, R
at least one element of e, X ′ is at least one element of Mo, W and Al, T is Mn, Fe, Co and N
At least one element of i, Cu, Nb, Ta, B and C, L is at least one element of Y and a lanthanoid element, and the oxygen content is 3000 ppm or less. In the hydrogen storage alloy of the present invention, the oxygen content is 2000 ppm or less, further 1000 p
It is preferably pm or less.

【0009】本発明の水素吸蔵合金において、X,
X’,TおよびLの少なくとも1群を含めばよいが、前
述のように、Xは、Ti−Cr二元系合金においてラー
べス相の発生を抑制してBCC相単相化に有効であると
ともに、水素吸蔵量の増大効果およびプラトー圧上昇効
果を兼備した元素であるから、これを必須元素とするこ
とが望ましい。この合金は、特別な熱処理を行うことな
くBCC相単相合金を得ることが可能である。Xとして
はRuが最も望ましく、BCC安定化効果およびC14
型、C15型等のラーベス相の出現抑制効果が最も大き
く、格段に優れた水素吸蔵性能を実現できる。
In the hydrogen storage alloy of the present invention, X,
It is sufficient to include at least one group of X ′, T, and L, but as described above, X suppresses the generation of Laves phase in the Ti—Cr binary alloy and is effective for making the BCC phase single phase. In addition, since it is an element that has both the effect of increasing the hydrogen storage amount and the effect of increasing the plateau pressure, it is desirable to make it an essential element. With this alloy, it is possible to obtain a BCC phase single phase alloy without special heat treatment. Ru is most desirable as X, and has a BCC stabilizing effect and C14.
The effect of suppressing the appearance of the Laves phase of the C type, C15 type, etc. is the largest, and a remarkably excellent hydrogen storage performance can be realized.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の水素吸蔵合金は、酸素含
有量が3000ppm以下に制限されたことにより、水
素吸蔵量を向上することができる。酸素含有量を300
0ppm以下に制限するためには、いくつかの手法が存
在する。例えば、低酸素濃度の原料を使用する、溶解時
の雰囲気を制御する、溶解時に脱酸プロセスを実行する
等、である。しかし、本発明ではこの手法は問わない。
結果として合金中の酸素量が3000ppm以下となっ
ていればよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The hydrogen storage alloy of the present invention can improve the hydrogen storage amount because the oxygen content is limited to 3000 ppm or less. Oxygen content of 300
There are several approaches to limit below 0 ppm. For example, a raw material having a low oxygen concentration is used, the atmosphere during melting is controlled, and a deoxidation process is performed during melting. However, this method does not matter in the present invention.
As a result, the amount of oxygen in the alloy should be 3000 ppm or less.

【0011】以下、本発明における成分限定理由につい
て説明する。Tiの原子半径(0.146nm)はCr
の原子半径(0.125nm)より大きいので、合金中の
Ti含有量を増し、Cr含有量を減じればBCC相の格
子定数が大きくなり、プラトー圧が低下する。つまり、
Ti−Cr系合金は、TiおよびCrの組成比を制御す
ることによってプラトー圧を制御することができる。し
たがって、水素吸蔵合金のプラトー圧は合金動作温度に
より変化するが、目的とする動作温度に合致したCr/
Ti比を選択すればよい。しかし、Cr含有量aが80
at%を超えるとプラトー圧が著しく上昇し、逆に20at
%未満ではプラトー圧は著しく低くなり実用性に乏しく
なることから、20≦a(at%)≦80の範囲とする。好
ましくは30≦a(at%)≦70の範囲、さらに好ましく
は45≦a(at%)≦65の範囲で目的とする動作温度に
合致したCr/Ti比を選択すればよい。ある種の実用
性を考えると、20℃(293K)〜40℃(313
K)において適当なプラトー圧を有することが望まし
く、その場合Cr/Ti比を1.0〜1.7の範囲とする
ことが推奨される。具体的にはTi37〜50Cr63〜50
組成である。もっとも本発明はこの組成に限定されるも
のではない。
The reasons for limiting the components in the present invention will be described below. The atomic radius of Ti (0.146 nm) is Cr
Is larger than the atomic radius (0.125 nm), the lattice constant of the BCC phase increases and the plateau pressure decreases if the Ti content in the alloy is increased and the Cr content is decreased. That is,
The Ti-Cr alloy can control the plateau pressure by controlling the composition ratio of Ti and Cr. Therefore, the plateau pressure of the hydrogen storage alloy changes depending on the alloy operating temperature, but Cr /
The Ti ratio may be selected. However, the Cr content a is 80
When it exceeds at%, the plateau pressure rises remarkably and conversely 20 at
If it is less than%, the plateau pressure is remarkably lowered and it becomes poor in practical use. Therefore, the range is 20 ≦ a (at%) ≦ 80. It is preferable to select a Cr / Ti ratio that matches the target operating temperature within the range of 30 ≦ a (at%) ≦ 70, and more preferably within the range of 45 ≦ a (at%) ≦ 65. Considering some practicality, 20 ° C (293K) to 40 ° C (313
It is desirable to have an appropriate plateau pressure in K), in which case it is recommended that the Cr / Ti ratio be in the range of 1.0 to 1.7. Specifically, it has a composition of Ti 37 to 50 Cr 63 to 50 . However, the present invention is not limited to this composition.

【0012】本発明は、X,X’,TおよびLは少なく
とも1群を含む。以下、順にこれら元素について説明す
る。X元素(Ru、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、R
eの一種または二種以上)は、Ti−Cr系合金に微量
に含有させるだけで高いBCC相形成能を有し、鋳造の
状態または鋳造後の熱処理および簡易な冷却を行うこと
によって、有害なC14型、C15型等のラーベス相を
ほとんど含まないBCC単相合金を得ることができる。
In the present invention, X, X ', T and L include at least one group. Hereinafter, these elements will be described in order. X element (Ru, Rh, Os, Ir, Pd, Pt, R
One or two or more of e) has a high BCC phase forming ability only by containing a trace amount in the Ti-Cr alloy, and is harmful if the heat treatment and simple cooling are performed in the state of casting or after casting. A BCC single-phase alloy containing almost no Laves phase such as C14 type and C15 type can be obtained.

【0013】本発明のX元素のように、少量の添加でB
CC相の安定化効果が強く、かつプラトー圧を上昇させ
る効果も強い元素はこれまで見出されていない。この効
果は、従来知られているMo、W、AlといったBCC
安定化元素を凌駕している。このことは、従来知られて
いるMo、W、AlといったBCC安定化元素によって
は鋳造後の状態(以下、「as cast」という)でBCC
相を主相またはBCC単相化が達成できない組成であっ
ても、本発明のX元素によればBCC単相化を達成でき
ることが後述する実施例から明らかとなる。また、同様
に後述する実施例によって、本発明のX元素によれば、
従来のBCC安定化元素に比べてより少ない含有量でプ
ラトー圧を向上することができるという効果を有してい
る。本発明におけるX元素の含有量は、目的とする動作
温度、動作圧力によって適宜選択すればよい。しかし、
10at%を超えると単位重量当りの水素吸蔵量が低下
し、かつ工業的に高価になりすぎる。したがって、その
含有量を10at%以下とする。好ましくは7at%以下、
さらに好ましくは5at%以下の範囲で選択すればよく、
3at%以下でも有用な水素吸蔵合金を得ることができ
る。
Like the X element of the present invention, B can be added in a small amount.
No element has been found so far that has a strong stabilizing effect on the CC phase and a strong effect of increasing the plateau pressure. This effect is due to the conventionally known BCC such as Mo, W and Al.
It surpasses stabilizing elements. This means that depending on the conventionally known BCC stabilizing elements such as Mo, W, and Al, BCC in the state after casting (hereinafter referred to as “as cast”)
Even if the phase is a main phase or a composition in which the BCC single phase cannot be achieved, it becomes apparent from the examples described later that the B element single phase can be achieved by the element X of the present invention. Similarly, according to the X element of the present invention, according to the examples described later,
It has the effect that the plateau pressure can be improved with a smaller content compared to the conventional BCC stabilizing element. The content of the X element in the present invention may be appropriately selected depending on the target operating temperature and operating pressure. But,
If it exceeds 10 at%, the hydrogen storage amount per unit weight decreases, and the cost becomes industrially too high. Therefore, the content is set to 10 at% or less. Preferably 7 at% or less,
More preferably, it may be selected in the range of 5 at% or less,
Even at 3 at% or less, a useful hydrogen storage alloy can be obtained.

【0014】本発明のX元素が以上のようにBCC相の
安定化効果およびプラトー圧上昇効果を高いレベルで兼
備する理由は明らかではない。BCC相の安定化につい
ては、原子半径がTi(原子半径:0.146nm)と
Cr(原子半径:0.125nm)の中間の値を示す元
素を含有せしめることが有効である。ラーべス相はAB
2型の組成で表され、これらの組成において理想的な幾
何学的構造をとるためには、A、B両原子の原子半径
(RA:RB)は約1.225:1である必要があるのに
対して、Tiの原子半径:Crの原子半径は1.17:
1であるから、理想的な幾何学的構造から離れている。
つまり、Ti−Cr二元系合金は理想的なラーべス相構
造を形成するのには不向きである。そして、Ti−Cr
二元系合金において、Tiの量を増大することにより、
見かけ上BサイトにTiがより多く侵入することによっ
てAサイトとBサイトの原子半径比が縮まり、ラーべス
相の理想的幾何学構造から一層離間させることができ
る。また、Aサイトよりも原子半径が小さく、かつBサ
イトよりも原子半径の大きな元素をTi−Cr二元系合
金に含有せしめれば、この元素がA,Bいずれのサイト
に入ってもRA:RBはさらに小さくなり、ラーべス相形
成を阻害、つまりBCC相の形成を促進するものと推測
される。本発明のX元素は、以下に示すように、いずれ
もその原子半径がTi(原子半径:0.146nm)と
Cr(原子半径:0.125nm)の中間の値を示して
いる。したがって、本発明のX元素によるBCC相の安
定化効果は、上述した推測に則ったものではあるが、前
記従来のBCC相の安定化元素もその原子半径がTiと
Crの中間の値を示していることから、前記従来のBC
C相の安定化元素からは予期することのできない顕著な
効果を備えている。 Ru:0.133nm,Rh:0.134nm,Os:
0.134nm,Ir:0.135nm,Pd:0.13
8nm,Pt:0.138nm,Re:0.137nm
As described above, the X element of the present invention is
Combines the stabilizing effect and the plateau pressure increasing effect at a high level.
The reason for preparing is not clear. About stabilization of BCC phase
The atomic radius is Ti (atomic radius: 0.146 nm)
Element showing an intermediate value of Cr (atomic radius: 0.125 nm)
It is effective to contain the element. Laves phase is AB
2It is represented by the composition of the molds, and in these compositions the ideal
The atomic radius of both A and B atoms is required to obtain a logical structure.
(RA: RB) Should be about 1.225: 1
On the other hand, the atomic radius of Ti: the atomic radius of Cr is 1.17:
Since it is 1, it is far from the ideal geometric structure.
In other words, the Ti-Cr binary alloy has an ideal Laves phase structure.
It is not suitable for forming structures. And Ti-Cr
By increasing the amount of Ti in the binary alloy,
Apparently, more Ti penetrates into the B site.
The atomic radius ratio of A site and B site is reduced,
Can be further separated from the ideal geometry of the phase
It The atomic radius is smaller than that of the A site, and the B
Element with a larger atomic radius than Ti
If it is contained in gold, this element is either A or B site
Even if you enterA: RBBecomes even smaller, Laves phase
Speculation that it inhibits growth, that is, promotes the formation of BCC phase
To be done. The X element of the present invention is, as shown below,
Its atomic radius is Ti (atomic radius: 0.146 nm)
Show intermediate value of Cr (atomic radius: 0.125 nm)
There is. Therefore, the BCC phase is reduced by the X element of the present invention.
Although the standardization effect is based on the above-mentioned assumption,
The conventional BCC phase stabilizing element has an atomic radius of Ti.
Since the intermediate value of Cr is shown, the conventional BC
Notable from the stabilizing element of phase C
Has an effect. Ru: 0.133 nm, Rh: 0.134 nm, Os:
0.134 nm, Ir: 0.135 nm, Pd: 0.13
8 nm, Pt: 0.138 nm, Re: 0.137 nm

【0015】プラトー圧の上昇効果についても、その理
由は明確ではない。ただし、本発明のX元素について、
その物性値、特に電気陰性度について着目してみると、
以下に示すようにX元素はいずれもTi(電気陰性度:
1.5)、Cr(電気陰性度:1.6)よりも電気陰性度
が大きく、かつ水素(電気陰性度:2.1)よりも大き
いか、それに近い。なお、ここでいう電気陰性度は、ポ
ーリングによる電気陰性度である。 Ru:2.2,Rh:2.2,Os:2.2,Ir:2.2 Pd:2.2,Pt:2.2,Re:1.9 しかも、X元素の電気陰性度は、以下に示す従来のBC
C相の安定化元素の電気陰性度よりも大きい。 Mo:1.8、W:1.7、Al:1.5 したがって、本発明のX元素によるプラトー圧上昇効果
は、合金中の金属元素の平均電気陰性度が水素の電気陰
性度に近くなり、水素原子をより不安定化させるという
意味で、一応、電気陰性度によって整理することができ
よう。しかし、後述する実施例から明らかなように、同
じ電気陰性度であってもプラトー圧上昇の効果には程度
の差があることから、前述のように、その理由を明確に
説明することができない。
The reason for the plateau pressure increasing effect is not clear. However, regarding the X element of the present invention,
Focusing on the physical properties, especially electronegativity,
As shown below, all X elements are Ti (electronegativity:
1.5), Cr (electronegativity: 1.6), and larger than hydrogen (electronegativity: 2.1), or close to it. The electronegativity referred to here is the electronegativity by Pauling. Ru: 2.2, Rh: 2.2, Os: 2.2, Ir: 2.2 Pd: 2.2, Pt: 2.2, Re: 1.9 In addition, the electronegativity of the X element is Conventional BC shown below
It is higher than the electronegativity of the stabilizing element of the C phase. Mo: 1.8, W: 1.7, Al: 1.5 Therefore, the effect of increasing the plateau pressure by the X element of the present invention is that the average electronegativity of the metal element in the alloy is close to that of hydrogen. In the sense that it makes the hydrogen atom more unstable, it can be sorted by electronegativity. However, as is clear from the examples described below, even if the electronegativity is the same, there is a difference in the effect of increasing the plateau pressure, and as described above, the reason cannot be clearly explained. .

【0016】以上説明したX元素の作用を具体的な合金
例に基づいて説明する。以下に示す組成(at%)の合金
を前述したアーク溶解装置を用いた溶融・攪拌・凝固を
繰り返すことによって合金(インゴット)を得た。な
お、凝固は合金溶湯を銅ハース上で自然冷却して行われ
る。得られた合金についてX線回折を行った結果を図1
2および図13に示す。 Ti55Cr45,Ti55Cr40Ru5,Ti55Cr40
5,Ti55Cr40Os5,Ti55Cr40Ir5,Ti55
Cr40Pd5,Ti55Cr40Pt5,Ti55Cr40Re5 図12および図13に示すように、Ti55Cr45は、ラ
ーべス相が存在しているのに対して、X元素を含有する
合金はいずれもBCC相の単相合金である。この結果よ
り、Ru、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、Reの各元
素は、強いBCC形成能およびラーベス相出現抑制効果
を有することが実証された。なお、Ti 55Cr45のBC
C相の比率を前述した式により求めたところ66%であ
った。以上のRu、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、R
eを含む合金の組成は、図2から判るようにラーベス相
が析出しにくい組成ではあるが、前述した加熱保持−急
冷処理からなる熱処理を施さないas castの状態でBC
C単相化がなされている点は非常に注目される。
The alloy of the action of the X element described above is a concrete alloy.
An explanation will be given based on an example. Alloys with composition (at%) shown below
Melting, stirring, and solidification using the arc melting device described above.
An alloy (ingot) was obtained by repeating. Na
The solidification is done by naturally cooling the molten alloy on a copper hearth.
It The result of X-ray diffraction of the obtained alloy is shown in FIG.
2 and FIG. Ti55Cr45, Ti55Cr40RuFive, Ti55Cr40R
hFive, Ti55Cr40OsFive, Ti55Cr40IrFive, Ti55
Cr40PdFive, Ti55Cr40PtFive, Ti55Cr40ReFive As shown in FIGS. 12 and 13, Ti55Cr45Is la
-Although X phase is present, it contains X element
All the alloys are BCC single-phase alloys. This result
, Ru, Rh, Os, Ir, Pd, Pt, Re
The element has a strong BCC forming ability and a Laves phase appearance suppressing effect.
Has been demonstrated. Note that Ti 55Cr45BC
When the ratio of the C phase was calculated by the above-mentioned formula, it was 66%.
It was. Ru, Rh, Os, Ir, Pd, Pt, R
As can be seen from FIG. 2, the composition of the alloy containing e has a Laves phase.
Although it is a composition that does not easily precipitate,
BC in the as cast state without heat treatment consisting of cold treatment
It is very noticeable that the C single phase has been achieved.

【0017】以上の合金例と同様に以下の合金を作製し
て、as cast状態でX線回折を行った。その結果を図1
4に示す。なお、これら合金は、プラトー圧が実用的な
領域0.1〜0.2MPaになるようTi/Cr比を調
整したものである。 Ti40Cr57Mo3 Ti44Cr53Ru3 Ti40Cr56Mo3Ru1 図14から判るように、Ti40Cr57Mo3は、ラーべ
ス相が多く観察されたのに対して、Ti44Cr53Ru3
は、BCC単相合金である。また、Ti40Cr5 6Mo3
Ru1は、ラーべス相が観察されたが、Ti40Cr57
3はBCC相の比率が5%であるのに対して、BCC
相が90%とBCC相が主相をなしていることが確認さ
れた。以上のように、本発明のX元素は、従来から知ら
れていたBCC形成能を有する元素であるMoより格段
に優れたBCC形成能およびラーベス相出現抑制効果を
有することが実証された。
The following alloys were prepared in the same manner as the above alloy examples and subjected to X-ray diffraction in the as cast state. The result is shown in Figure 1.
4 shows. The Ti / Cr ratio of these alloys was adjusted so that the plateau pressure was in the practical range of 0.1 to 0.2 MPa. Ti 40 Cr 57 Mo 3 Ti 44 Cr 53 Ru 3 Ti 40 Cr 56 Mo 3 Ru 1 As can be seen from FIG. 14, Ti 40 Cr 57 Mo 3 has many Laves phases, while Ti 40 Cr 57 Mo 3 has 44 Cr 53 Ru 3
Is a BCC single phase alloy. Also, Ti 40 Cr 5 6 Mo 3
In Ru 1 , a Laves phase was observed, but Ti 40 Cr 57 M
o 3 has a BCC phase ratio of 5%, whereas
It was confirmed that the phase was 90% and the BCC phase was the main phase. As described above, it was demonstrated that the X element of the present invention has a BCC-forming ability and a Laves phase appearance suppressing effect which are significantly superior to those of Mo, which is an element having a BCC-forming ability known in the related art.

【0018】以上の合金(as cast)に活性化処理を施
した後、40℃における真空原点法による圧力−組成等
温線(PCT線)を測定した。なお、測定はJIS H
7201に従って行った(以下も同様)。その結果を図
15に示す。図15より、ラーベス相が出現しているT
40Cr57Mo3がプラトー(平坦動作部分)を示さな
いことが判る。これに対して、Ruを単独または複合的
に少量含有させたBCC単相またはBCC相を主相とす
る合金であるTi40Cr56Ru1Mo3は、各々0.07
MPa、0.20MPaと実用的なプラトー圧を有し、
優れた水素吸蔵放出性能を有することが明らかとなっ
た。なお、このプラトー圧は、水素放出時のプラトー領
域の中央値である。次に、Ti45Cr532(ただし、
M=Cr,Ru,Rh,Os,Ir,Pd,Pt,R
e,Mo)の組成を有する合金を以上と同様にして作製
した後に、0.1MPaのAr雰囲気中(雰囲気は、以
下の実施例においても同様)、1400℃、10分間保
持後、氷水中に投入して急冷することにより試料を得
た。X線回折により相同定を行ったところ、いずれの試
料もBCC単相組織であった。この試料に活性化処理を
施した後に、40℃における圧力−組成等温線(PCT
線)を測定した。その結果を図16〜図18に示す。M
=Crの合金は実質的にTi−Cr二元系合金である
が、この二元系合金は低いプラトー圧となっている。こ
れに対して、X元素を含有する合金のプラトー圧は、い
ずれもTi−Cr二元系合金に比べて高い値を示すこと
が判る。また、M=Moの合金は、X元素を含有する本
発明の合金に比べてプラトー圧が低い結果となってい
る。つまり、本発明のX元素がプラトー圧を上昇させる
のに極めて有効な元素であることが判る。
After subjecting the above alloy (as cast) to the activation treatment, the pressure-composition isotherm (PCT line) at 40 ° C. was measured by the vacuum origin method. The measurement is JIS H
7201 (and so on). The result is shown in FIG. From Fig.15, T where Laves phase appears
It can be seen that i 40 Cr 57 Mo 3 does not show a plateau (flat motion part). On the other hand, Ti 40 Cr 56 Ru 1 Mo 3 which is a BCC single phase or an alloy having a BCC phase as a main phase in which a small amount of Ru is contained alone or in a complex manner is 0.07 each.
With a practical plateau pressure of MPa and 0.20 MPa,
It was revealed that it has an excellent hydrogen storage / release performance. The plateau pressure is the median value of the plateau region when hydrogen is released. Next, Ti 45 Cr 53 M 2 (however,
M = Cr, Ru, Rh, Os, Ir, Pd, Pt, R
(e, Mo) was prepared in the same manner as described above, and then held in an Ar atmosphere of 0.1 MPa (the atmosphere is the same in the following examples) at 1400 ° C. for 10 minutes and then in ice water. A sample was obtained by charging and quenching. When phase identification was performed by X-ray diffraction, all samples had a BCC single-phase structure. After subjecting this sample to the activation treatment, the pressure-composition isotherm (PCT
Line) was measured. The results are shown in FIGS. M
The alloy of = Cr is substantially a Ti-Cr binary alloy, but this binary alloy has a low plateau pressure. On the other hand, it is understood that the plateau pressures of the alloys containing the element X show higher values than those of the Ti-Cr binary alloy. Further, the alloy of M = Mo has a lower plateau pressure than the alloy of the present invention containing the X element. That is, it is understood that the element X of the present invention is an extremely effective element for increasing the plateau pressure.

【0019】本発明の水素吸蔵合金は、X’元素として
Mo、W、Alのうち少なくとも一種の元素を含むこと
ができる。このX’元素をX元素と同時に含有させるこ
とにより、X元素の含有量をさらに低く押さえ、また、
X’元素の含有量をも少量で済ませることができるか
ら、単位重量当たりの水素吸蔵量の低下を軽微なものに
留めることができる。その結果、これらコストと単位重
量当りの水素吸蔵量においてバランスのとれた高い実用
性を有する水素吸蔵合金を得ることができる。本発明に
おいて、X’元素は少量で所定の効果を発揮することが
できるものの、従来と同程度の量を含有することを否定
するものではない。したがって、30at%以下(0%を
含まず。以下同様)の範囲の含有を許容する。しかし、
その含有量は所定の効果が得られる範囲で少ないほうが
望ましく、したがって、本発明では、20at%以下、さ
らには10at%以下の範囲の含有量を推奨する。本発明
ではX元素を含有しているため、X元素との組み合わせ
によっては、5at%以下の極めて少ない含有量において
も所定の効果を発揮することができる。
The hydrogen storage alloy of the present invention may contain at least one element of Mo, W and Al as the X'element. By containing this X'element at the same time as the X element, the content of the X element is further reduced, and
Since the content of the X ′ element can be reduced to a small amount, the decrease in the hydrogen storage amount per unit weight can be suppressed to a slight level. As a result, it is possible to obtain a hydrogen storage alloy that is highly practical and has a good balance between these costs and the hydrogen storage amount per unit weight. In the present invention, although the X'element can exhibit a predetermined effect with a small amount, it does not deny that the X'element is contained in the same amount as the conventional one. Therefore, the content of 30 at% or less (not including 0%; the same applies hereinafter) is allowed. But,
It is desirable that the content is as small as possible in the range where a predetermined effect is obtained. Therefore, in the present invention, the content of 20 at% or less, further 10 at% or less is recommended. Since the present invention contains the X element, depending on the combination with the X element, a predetermined effect can be exhibited even with an extremely small content of 5 at% or less.

【0020】本発明の水素吸蔵合金は、T元素としてM
n、Fe、Co、Ni、Cu、Nb、Ta、BおよびC
の少なくとも一種の元素を30at%以下、望ましくは2
0at%以下、さらに望ましくは10at%以下の範囲で適
宜含有させることができる。このT元素を含有せしめる
ことにより、プラトー圧の任意の制御、プラトー圧の平
坦性制御、製造工程の溶解温度制御、熱処理温度の制
御、合金の耐食性向上、二次電池電極材料としての合金
の集電特性等を制御することが可能となる。
The hydrogen-absorbing alloy of the present invention contains M as the T element.
n, Fe, Co, Ni, Cu, Nb, Ta, B and C
At least one element of 30 at% or less, preferably 2
It can be appropriately contained in a range of 0 at% or less, more preferably 10 at% or less. By containing this T element, the plateau pressure is arbitrarily controlled, the plateau pressure is flatly controlled, the melting temperature is controlled in the manufacturing process, the heat treatment temperature is controlled, the corrosion resistance of the alloy is improved, and the alloy as a secondary battery electrode material is collected. It is possible to control electric characteristics and the like.

【0021】さらに本発明の水素吸蔵合金は、L元素と
して、Yおよびランタノイド系元素(La,Ce,P
r,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,H
o,Er,Tm,Yb,Lu)の少なくとも一種を10
at%以下、望ましくは5at%以下、さらに望ましくは3
at%以下の範囲で含有させることができる。L元素は、
酸素との親和力が強いため合金中に存在する酸素をL元
素酸化物として除去する効果を発揮する。その結果、水
素吸蔵量を安定化させ、かつ比較的酸素量の多い原料も
工業的に有効に利用することも可能となる。
Further, in the hydrogen storage alloy of the present invention, as the L element, Y and lanthanoid series elements (La, Ce, P) are used.
r, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, H
at least one of O, Er, Tm, Yb, Lu)
at% or less, preferably 5 at% or less, more preferably 3
It can be contained within the range of at% or less. L element is
Since it has a strong affinity with oxygen, it exerts an effect of removing oxygen existing in the alloy as an L element oxide. As a result, it becomes possible to stabilize the hydrogen storage amount and to effectively use industrially a raw material having a relatively large amount of oxygen.

【0022】本発明の水素吸蔵合金がX元素、X'元
素、T元素およびL元素の少なくとも1群を含む。した
がって、本発明の水素吸蔵合金は、以下の態様を含む。 Ti(100-a-b)Crab Ti(100-a-b-c)CrabX’c Ti(100-a-b-d)Crabd Ti(100-a-b-e)Crabe Ti(100-a-b-d-e)Crabde Ti(100-a-b-c-d)CrabX’cd Ti(100-a-b-c-e)CrabX’ce Ti(100-a-b-c-d-e)CrabX’cde Ti(100-a-c)CraX'c Ti(100-a-c-d)CraX'cd Ti(100-a-c-e)CraX'ce Ti(100-a-c-d-e)CraX'cde Ti(100-a-d)Crad Ti(100-a-e)Crae Ti(100-a-d-e)Crade
The hydrogen storage alloy of the present invention contains at least one group of X element, X'element, T element and L element. Therefore, the hydrogen storage alloy of the present invention includes the following aspects. Ti (100-ab) Cr a X b Ti (100-abc) Cr a X b X 'c Ti (100-abd) Cr a X b T d Ti (100-abe) Cr a X b L e Ti (100 -abde) Cr a X b T d L e Ti (100-abcd) Cr a X b X 'c T d Ti (100-abce) Cr a X b X' c L e Ti (100-abcde) Cr a X b X 'c T d L e Ti (100-ac) Cr a X' c Ti (100-acd) Cr a X 'c T d Ti (100-ace) Cr a X' c L e Ti (100-acde ) Cr a X 'c T d L e Ti (100-ad) Cr a T d Ti (100-ae) Cr a L e Ti (100-ade) Cr a T d L e

【0023】本発明の水素吸蔵合金は、BCC相を主相
とする。合金がBCC相を主相とするか否かはX線回折
により判断することができる。本発明においても、X線
回折によってBCC相が主相か否かを判断する。より具
体的には、回折線の積分強度による以下の式による割合
(%)が50%以上のものをBCC相が主相の合金と定
義する。本発明の水素吸蔵合金は、BCC相の割合は高
いほど望ましく、80%以上、さらには90%以上がB
CC相からなることが望ましい。本発明は、BCC相が
100%、つまりBCC相が単相の場合をも包含するこ
とはいうまでもなく、水素吸蔵量、その他の特性にとっ
て最も望ましい形態である。 bcc(110)/[bcc(110)+{C14Laves(201)+C15Laves(31
1)}×2] 本発明において、BCC相のほかに存在し得る相は、ラ
ーべス相である。先にも述べたようにもラーべス相は、
C14型結晶構造(βTiCr2/ラーベス相)および
C15型結晶構造(αTiCr2/ラーベス相)、さら
に通常は観察されないがC36型結晶構造(γTiCr
2/ラーベス相)があり、このいずれかのラーべス相が
BCC相と混在する。
The hydrogen storage alloy of the present invention has the BCC phase as the main phase. Whether or not the alloy has the BCC phase as the main phase can be determined by X-ray diffraction. Also in the present invention, whether or not the BCC phase is the main phase is determined by X-ray diffraction. More specifically, an alloy having a BCC phase as a main phase is defined as an alloy having a ratio (%) of 50% or more according to the following formula based on the integrated intensity of diffraction lines. In the hydrogen storage alloy of the present invention, the higher the proportion of the BCC phase is, the more desirable it is.
It is desirable that it consists of CC phase. Needless to say, the present invention includes the case where the BCC phase is 100%, that is, the BCC phase is a single phase, and is the most desirable form for hydrogen storage capacity and other characteristics. bcc (110) / [bcc (110) + {C14Laves (201) + C15Laves (31
1)} × 2] In the present invention, a phase that can exist in addition to the BCC phase is a Laves phase. As I mentioned earlier, the Laves phase is
C14 type crystal structure (βTiCr 2 / Laves phase) and C15 type crystal structure (αTiCr 2 / Laves phase), and C36 type crystal structure (γTiCr) which is not usually observed.
2 / Laves phase), and one of the Laves phases is mixed with the BCC phase.

【0024】本発明の水素吸蔵合金は、X元素を包含す
る場合には、as castの状態でBCC単相化を達成する
ことができる。従来の技術の欄で説明したようにこれま
で提案された合金が所定温度に所定時間加熱、保持した
後に急冷するという熱処理を行わなければBCC単相の
合金が得られなかったことに鑑みれば、X元素の有用性
が際立ったものであることが判る。つまり、水素吸蔵特
性の観点からすると合金がBCC単相であることが望ま
しいが、このBCC単相合金を前述のような熱処理を施
すことなく、または熱処理を施すとしても簡易な熱処理
で得ることができるから、工業的な生産性にとってX元
素を含む本発明合金は望ましい。
The hydrogen storage alloy of the present invention can achieve BCC single-phase formation in the as cast state when it contains X element. In view of the fact that the alloys proposed so far are heated to a predetermined temperature for a predetermined time as described in the section of the prior art, and a BCC single phase alloy cannot be obtained unless heat treatment of quenching after holding is performed, It can be seen that the usefulness of element X is outstanding. That is, from the viewpoint of hydrogen storage characteristics, it is desirable that the alloy be a BCC single phase, but this BCC single phase alloy can be obtained by a simple heat treatment without the heat treatment as described above, or even if the heat treatment is performed. Therefore, the alloy of the present invention containing the element X is desirable for industrial productivity.

【0025】次に本発明の水素吸蔵合金を得るための望
ましい製造方法について説明する。図1は、本発明によ
る水素吸蔵合金の製造方法の代表的な形態を示すフロー
図である。図1に示す製造方法は、合金元素の秤量、ア
ーク溶解、Arガス中加熱処理、急速冷却(以下、急
冷)の各工程から構成される。この水素吸蔵合金の製造
方法は、まず得たい水素吸蔵合金を構成する各金属、例
えばTi−Cr−Ru合金を製造したい場合には、Ti
とCrとRuとを組成比率に該当する量を秤量する。な
お、後述する実施例では、得られるインゴットの重量が
12gとなるように秤量した。
Next, a desirable manufacturing method for obtaining the hydrogen storage alloy of the present invention will be described. FIG. 1 is a flow chart showing a typical form of a method for producing a hydrogen storage alloy according to the present invention. The manufacturing method shown in FIG. 1 includes steps of weighing of alloying elements, arc melting, heat treatment in Ar gas, and rapid cooling (hereinafter, quenching). This method for producing a hydrogen storage alloy is as follows. First, when it is desired to produce each metal constituting the hydrogen storage alloy desired to be obtained, for example, Ti-Cr-Ru alloy,
And Cr and Ru are weighed in amounts corresponding to the composition ratio. In the examples described below, the ingot obtained was weighed so as to weigh 12 g.

【0026】秤量された各金属はアーク溶解装置(図示
せず)に投入され、約50kPaのアルゴン雰囲気中で
溶融・攪拌・凝固を所定回数(実施例においては構成元
素の数によっても異なるが、およそ3〜5回)だけを繰
り返す。溶融・攪拌・凝固を繰り返すのは、合金の均質
性を高めるためである。本発明の水素吸蔵合金は、前述
したように、凝固後のas castの状態でBCC単相化を
図ることもできる。
Each weighed metal is put into an arc melting apparatus (not shown) and melted, stirred and solidified in an argon atmosphere of about 50 kPa for a predetermined number of times (in the embodiment, it depends on the number of constituent elements, Only about 3 to 5 times). The reason for repeating melting, stirring and solidifying is to enhance the homogeneity of the alloy. As described above, the hydrogen storage alloy of the present invention can be made into a BCC single phase in the as cast state after solidification.

【0027】得られたインゴットをその溶融点直下の温
度領域に所定時間保持する。このときの加熱温度は、前
記図2の状態図に示すように、得ようとする組成の合金
が有する溶融温度の直下領域にBCC型となる温度領域
が存在することから、BCC型となる溶融温度直下の温
度領域内で適宜選択すればよい。例えば、Crを約60
at%含む組成の場合には、1400℃程度の温度に保持
すればよい。但し、BCC型となる溶融温度直下の温度
領域の中でも、その温度が低い(約1000℃以下)と
熱処理時間を長くする必要がある。加熱温度が高いと熱
処理時間は短くて済むが加熱コストが増大することか
ら、これら観点を考慮して加熱温度を選択すればよい。
The obtained ingot is held in the temperature region just below its melting point for a predetermined time. As shown in the state diagram of FIG. 2, the heating temperature at this time is a BCC type melting point because there is a BCC type temperature range immediately below the melting temperature of the alloy having the composition to be obtained. It may be appropriately selected within the temperature range immediately below the temperature. For example, Cr is about 60
In the case of a composition containing at%, the temperature may be maintained at about 1400 ° C. However, if the temperature is low (about 1000 ° C. or less) even within the temperature range immediately below the melting temperature for BCC type, it is necessary to lengthen the heat treatment time. When the heating temperature is high, the heat treatment time is short, but the heating cost is increased. Therefore, the heating temperature may be selected in consideration of these points.

【0028】また、加熱保持する時間としては、短すぎ
ると十分なBCC相の形成が得られず、逆に長すぎると
熱処理コストが上昇するだけでなく、異相が析出して水
素吸蔵特性が劣化する副作用も現れるおそれがある。し
たがって、加熱温度を考慮して適宜選択すればよいが、
本発明の水素吸蔵合金は、BCC相の形成能の優れたX
元素を含有するため、1分〜1時間の範囲の加熱で足り
る。もっとも、1時間を超えて加熱保持することを妨げ
るものではない。加熱保持は、不活性ガス、例えばAr
ガス中または真空中で行われるのが望ましい。合金の酸
化防止のためである。
If the heating and holding time is too short, sufficient formation of the BCC phase cannot be obtained, and conversely, if it is too long, not only the heat treatment cost rises, but also a different phase precipitates to deteriorate the hydrogen storage characteristics. There may be side effects. Therefore, it may be appropriately selected in consideration of the heating temperature,
INDUSTRIAL APPLICABILITY The hydrogen storage alloy of the present invention has an excellent ability to form BCC phase in X
Since the element is contained, heating in the range of 1 minute to 1 hour is sufficient. However, it does not prevent the heating and holding for more than 1 hour. Hold by heating with an inert gas such as Ar
It is preferably carried out in gas or vacuum. This is to prevent oxidation of the alloy.

【0029】加熱、保持された合金は、急冷処理され
る。この急冷処理は、加熱保持で形成されたBCC相を
常温まで保持するためである。急冷処理の具体的手段と
しては、氷水中への投入または不活性ガスの吹き付けが
挙げられる。もっとも、氷水中への投入または不活性ガ
スの吹き付けは本発明の望ましい形態であるが、他の冷
却方法を排除するものではない。ここで、急冷処理にお
ける冷却速度によって合金中のBCC相の体積比が変化
する。つまり冷却速度が遅いとBCC相の体積比が低下
することから、100K/sec以上の冷却速度にて急
冷することが望ましい。
The alloy which has been heated and held is subjected to a quenching treatment. This rapid cooling treatment is for holding the BCC phase formed by heating and holding to room temperature. As a specific means for the rapid cooling treatment, charging into ice water or spraying with an inert gas can be mentioned. However, charging into ice water or spraying with an inert gas is a desirable mode of the present invention, but other cooling methods are not excluded. Here, the volume ratio of the BCC phase in the alloy changes depending on the cooling rate in the quenching process. That is, since the volume ratio of the BCC phase decreases when the cooling rate is slow, it is desirable to perform rapid cooling at a cooling rate of 100 K / sec or more.

【0030】以上の実施形態においては、溶融・攪拌・
凝固してインゴットを得た後に、インゴットに対して加
熱保持−急冷からなる熱処理を実施したが、凝固と急冷
とを同時に行う急冷凝固プロセスによって本発明の水素
吸蔵合金を製造することもできる。例えば、溶融した合
金をストリップキャステング法、片ロール法、アトマイ
ズ法などの方法により、板状、リボン状または粉状の合
金を得るプロセスである。この急冷凝固プロセスを用い
ることにより、前述した加熱保持−急冷からなる熱処理
を施すことなく、BCC相を主相とする本発明の水素吸
蔵合金を効率よく得ることができる。急冷凝固により得
られた合金であっても、BCC相を主相としない場合
(ラーベス相(主相)+BCC相またはラーベス相)に
は、前述した加熱保持−急冷からなる熱処理を実施する
こともできる。もちろん、合金組成によっては、溶融し
た合金を急冷凝固した後に熱処理を加えなくともBCC
相が主相(単相も含む)になることもある。
In the above embodiment, melting, stirring,
After solidification to obtain an ingot, the ingot was subjected to heat treatment of heating and holding-quenching. However, the hydrogen storage alloy of the present invention can also be manufactured by a rapid solidification process in which solidification and rapid cooling are performed simultaneously. For example, it is a process of obtaining a plate-shaped, ribbon-shaped, or powder-shaped alloy from a molten alloy by a method such as a strip casting method, a single roll method, or an atomizing method. By using this rapid solidification process, it is possible to efficiently obtain the hydrogen storage alloy of the present invention having the BCC phase as the main phase, without performing the above-described heat treatment of holding and quenching. Even in the case of an alloy obtained by rapid solidification, when the BCC phase is not the main phase (Laves phase (main phase) + BCC phase or Laves phase), the above-mentioned heat holding-quenching heat treatment may be performed. it can. Of course, depending on the alloy composition, BCC may be applied even if the molten alloy is not rapidly heat-treated after being rapidly solidified.
The phase may become the main phase (including single phase).

【0031】得られた水素吸蔵合金は、圧力−組成等温
線(Pressure Composition Isotherms:PCT)を測定
することにより、その特性を知ることができる。PCT
線の測定法はJIS H7201に規定されており、最
も一般的なのが真空原点法(JIS H7003 30
03)である。水素吸蔵合金の水素吸蔵量は、この真空
原点法によって求めるのが一般的である。
The characteristics of the obtained hydrogen storage alloy can be known by measuring the pressure-composition isotherms (PCT). PCT
The measuring method of the line is specified in JIS H7201, and the most common method is the vacuum origin method (JIS H7003 30
03). The hydrogen storage amount of a hydrogen storage alloy is generally obtained by this vacuum origin method.

【0032】[0032]

【実施例】以下本発明の水素吸蔵合金について、具体的
な実施例に基づいて説明する。 (実施例1)以下に示す組成(at%,以下同様)の合金
を前述したアーク溶解装置を用いた溶融・攪拌・凝固を
繰り返すことによって合金(インゴット)を得た。な
お、出発原料および溶解雰囲気を制御することにより、
種々の酸素含有量の合金を得た。また、凝固は合金溶湯
を銅ハース上で自然冷却して行われる。得られた合金
を、0.1MPaのAr雰囲気中(雰囲気は、以下の実
施例においても同様)、1400℃、10分間保持後、
氷水中に投入して急冷することにより試料を得た。な
お、氷水中急冷後、表面酸化物を機械的に除去する処理
を行なった。この酸化物除去処理は、酸洗いによっても
かまわない。得られた合金についてX線回折を行った結
果を図3(合金A)および図4(合金B)に示す。 Ti40Cr58Mo2(合金A) Ti40Cr54Mo6(合金B)
EXAMPLES The hydrogen storage alloy of the present invention will be described below based on specific examples. (Example 1) An alloy (ingot) was obtained by repeating melting, stirring, and solidifying an alloy having the following composition (at%, the same below) using the above-described arc melting apparatus. By controlling the starting material and the melting atmosphere,
Alloys with different oxygen contents were obtained. The solidification is performed by naturally cooling the molten alloy on a copper hearth. After holding the obtained alloy in an Ar atmosphere of 0.1 MPa (the atmosphere is the same in the following examples) at 1400 ° C. for 10 minutes,
A sample was obtained by pouring into ice water and quenching. After the rapid cooling in ice water, the surface oxide was mechanically removed. This oxide removal treatment may be carried out by pickling. The results of X-ray diffraction of the obtained alloy are shown in FIG. 3 (alloy A) and FIG. 4 (alloy B). Ti 40 Cr 58 Mo 2 (alloy A) Ti 40 Cr 54 Mo 6 (alloy B)

【0033】図3および図4に示す酸素含有量が300
0ppm以下の試料は、BCC相が合金の主相をなして
いることが確認された。特に、酸素含有量が1000p
pm以下の場合には、合金Aおよび合金Bのいずれにお
いても、BCC単相合金であることが確認された。な
お、合金Aおよび合金BにおけるBCC相の比率を前述
した式により求めた結果を図3および図4中に記述して
おく。酸素含有量の異なる合金Aについて、活性化処理
を施した後、40℃における真空原点法による圧力−組
成等温線(PCT線)を測定した。なお、測定はJIS
H7201に従って行った。結果を図5に示す。図5
より、酸素含有量が少なくなるほど水素吸蔵量が多くな
っていることが判る。また、逆に、酸素含有量が多いほ
どプラトー圧が上昇していることが判る。つまり、実用
的なプラトー圧を有し、かつ同一の合金組成で水素吸蔵
量を増大させるためには、合金中の酸素含有量を低減す
ることが望ましい。
The oxygen content shown in FIGS. 3 and 4 is 300.
It was confirmed that the BCC phase was the main phase of the alloy in the sample of 0 ppm or less. Especially, oxygen content is 1000p
In the case of pm or less, both alloy A and alloy B were confirmed to be BCC single phase alloys. The results of the ratio of the BCC phase in Alloy A and Alloy B obtained by the above-mentioned formula are described in FIGS. 3 and 4. After subjecting the alloy A having different oxygen contents to the activation treatment, the pressure-composition isotherm (PCT line) at 40 ° C. by the vacuum origin method was measured. The measurement is based on JIS
Performed according to H7201. Results are shown in FIG. Figure 5
From this, it can be seen that the hydrogen storage amount increases as the oxygen content decreases. On the contrary, it can be seen that the plateau pressure increases as the oxygen content increases. That is, in order to have a practical plateau pressure and increase the hydrogen storage amount with the same alloy composition, it is desirable to reduce the oxygen content in the alloy.

【0034】図6は、合金Aおよび合金Bにおける酸素
含有量と活性化処理した後の真空原点法による最大水素
吸蔵量との関係を示すグラフである。図6に示すよう
に、合金Aおよび合金Bともに、酸素含有量が少なくな
るほど、水素吸蔵量が多くなっていることが判る。特
に、酸素含有量が3000ppm近傍を境界として、3
000ppmを超えると水素吸蔵量の低下が顕著とな
る。水素吸蔵量を向上するためには、酸素含有量を20
00ppm以下、さらには1000ppm以下にするこ
とが望ましい。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the oxygen content in alloys A and B and the maximum hydrogen storage amount by the vacuum origin method after activation treatment. As shown in FIG. 6, it can be seen that in both alloy A and alloy B, the hydrogen storage amount increases as the oxygen content decreases. Especially when the oxygen content is around 3000 ppm,
If it exceeds 000 ppm, the hydrogen storage amount is significantly reduced. In order to improve the hydrogen storage capacity, the oxygen content should be 20%.
It is desirable to set it to 00 ppm or less, and further 1000 ppm or less.

【0035】(実施例2)実施例1と同様に以下の合金
Cを作製して、0.1MPaのAr雰囲気中、1400
℃、10分間保持後、氷水中に投入して急冷することに
より試料を得た。なお、出発原料および溶解雰囲気を制
御することにより、種々の酸素含有量の合金を得た。得
られた試料についてX線回折を行った結果を図7に示
す。 Ti41Cr57Ru2(合金C) 図7に示す酸素含有量が3000ppm以下の試料(O
2=834ppm)は、BCC単相合金であることが確
認された。
(Example 2) The following alloy C was prepared in the same manner as in Example 1, and was set to 1400 in an Ar atmosphere of 0.1 MPa.
After holding at 10 ° C. for 10 minutes, it was put into ice water and rapidly cooled to obtain a sample. By controlling the starting material and the melting atmosphere, alloys with various oxygen contents were obtained. The result of X-ray diffraction of the obtained sample is shown in FIG. 7. Ti 41 Cr 57 Ru 2 (alloy C) Sample with oxygen content of 3000 ppm or less (O
2 = 834 ppm) was confirmed to be a BCC single phase alloy.

【0036】酸素含有量の異なる合金Cについて、実施
例1と同様に、圧力−組成等温線(PCT線)を測定し
た。結果を図8に示す。酸素含有量が834ppmと最
も低い試料の水素吸蔵量が最も多いことが判る。図9
に、合金Cにおける酸素含有量と活性化処理した後の真
空原点法による最大水素吸蔵量との関係を示すが、合金
Cにおいても、酸素含有量が少なくなるほど、水素吸蔵
量が多くなっていることが明確となった。また、図8よ
り酸素含有量が多くなるほどプラトー圧が上昇すること
も判った。
For alloy C having different oxygen contents, pressure-composition isotherm (PCT line) was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Fig. 8. It can be seen that the sample having the lowest oxygen content of 834 ppm has the largest hydrogen storage amount. Figure 9
The relationship between the oxygen content in alloy C and the maximum hydrogen storage amount by the vacuum origin method after the activation treatment is shown in Fig. 7. In alloy C, the hydrogen storage amount increases as the oxygen content decreases. It became clear. It was also found from FIG. 8 that the plateau pressure increased as the oxygen content increased.

【0037】(実施例3)実施例1と同様にして以下に
示す組成の合金Dからなるインゴットを得た。このイン
ゴットを1420℃で5分間保持した後、氷水中に投入
して急冷処理する熱処理を施して試料を作製した。な
お、出発原料および溶解雰囲気を制御することにより、
酸素含有量が400ppmおよび2000ppmの2種
類の試料を得た。 Ti40Cr56Mo3La1(合金D) 得られた試料についてX線回折を行った結果、2種類の
試料ともにBCC相が主相をなすことが確認された。な
お、酸素含有量が400ppmの試料は、BCC相の単
相合金であった。
(Example 3) In the same manner as in Example 1, an ingot made of alloy D having the following composition was obtained. After holding this ingot at 1420 ° C. for 5 minutes, it was put into ice water and subjected to a heat treatment of quenching to prepare a sample. By controlling the starting material and the melting atmosphere,
Two types of samples having oxygen contents of 400 ppm and 2000 ppm were obtained. Ti 40 Cr 56 Mo 3 La 1 (Alloy D) As a result of X-ray diffraction of the obtained sample, it was confirmed that the BCC phase was the main phase in both two types of samples. The sample having an oxygen content of 400 ppm was a single-phase alloy of BCC phase.

【0038】酸素含有量の異なる2種類の合金Dについ
て、実施例1と同様に、圧力−組成等温線(PCT線)
を測定した。結果を図10に示す。酸素含有量が400
ppmと低い試料のほうが水素吸蔵量が多いことが判
る。また、図10より酸素含有量が多いほどプラトー圧
が上昇することも判った。
With respect to the two alloys D having different oxygen contents, the pressure-composition isotherm (PCT line) was obtained as in Example 1.
Was measured. The results are shown in Fig. 10. Oxygen content is 400
It can be seen that the hydrogen storage amount is higher in the sample as low as ppm. It was also found from FIG. 10 that the plateau pressure increased as the oxygen content increased.

【0039】(実施例4)実施例1と同様にして以下に
示す組成の合金Eおよび合金Fからなるインゴットを得
た。このインゴットを1420℃で5分間保持した後、
氷水中に投入して急冷処理する熱処理を施して試料を作
製した。X線回折により相同定を行ったところ、いずれ
の試料もBCC単相組織であった。この試料について、
合金表面の酸化物層を除去した後、酸素量を測定し、さ
らに40℃における真空原点法による圧力−組成等温線
(PCT線)を測定した。その結果を図11に示す。な
お、合金表面の酸化物層を除去するためには、グライン
ダ等により機械的に除去する方法や酸洗い等の化学的な
方法を用いることができる。 Ti40Cr58.5-XRu0.5Mo1LaX(X=0(合金
E),1(合金F)) まず残留酸素量について着目すると、Laを含有しない
合金Dが2200ppmであるのに対して、Laを含有
する合金Eは400ppmと残留酸素量が1/4程度ま
で低減している。これは、BCC相中の酸素とLaとが
酸化物を形成することにより残留酸素が除去されたため
である。そして、このように残留酸素量の少ない合金の
ほうが、BCC主相が安定化していて、水素吸蔵性能の
向上が明らかとなっている。また、残留酸素量が多い合
金Eは酸素が固溶しやすく、格子定数が小さくなり、水
素吸蔵性能が低下して、プラトー圧が上昇している。工
業的には、原料および製造工程中からの不純物酸素の混
入は避けられないが、最終合金中の残留酸素量は300
0ppm以下、望ましくは2000ppm以下、更に望
ましくは1000ppm以下が良い。
(Example 4) In the same manner as in Example 1, an ingot made of alloy E and alloy F having the following compositions was obtained. After holding this ingot at 1420 ° C. for 5 minutes,
A sample was prepared by performing a heat treatment in which it was put into ice water and rapidly cooled. When phase identification was performed by X-ray diffraction, all samples had a BCC single-phase structure. For this sample,
After removing the oxide layer on the surface of the alloy, the amount of oxygen was measured, and further the pressure-composition isotherm (PCT line) was measured by the vacuum origin method at 40 ° C. The result is shown in FIG. In order to remove the oxide layer on the surface of the alloy, a method of mechanically removing it with a grinder or a chemical method such as pickling can be used. Ti 40 Cr 58.5-X Ru 0.5 Mo 1 La X (X = 0 (alloy E), 1 (alloy F)) First, focusing on the amount of residual oxygen, while the alloy D containing no La is 2200 ppm, Alloy E containing La has a residual oxygen content of 400 ppm, which is reduced to about 1/4. This is because oxygen in the BCC phase and La form oxides to remove residual oxygen. It has been clarified that the BCC main phase is more stable and the hydrogen storage performance is improved in the alloy having a smaller residual oxygen content. Further, in the alloy E having a large amount of residual oxygen, oxygen is likely to form a solid solution, the lattice constant becomes small, the hydrogen storage performance deteriorates, and the plateau pressure rises. Industrially, it is unavoidable that impurity oxygen is mixed from raw materials and manufacturing processes, but the residual oxygen content in the final alloy is 300
0 ppm or less, preferably 2000 ppm or less, more preferably 1000 ppm or less.

【0040】(実施例5)表1に示す種々の組成の合金
からなる試料を実施例1と同様にして作成した後に、や
はり実施例1と同様に、圧力−組成等温線(PCT線)
を測定し、最大水素吸蔵量を求めた。また、各試料につ
いて、酸素含有量を測定するとともに、X線回折によっ
て相同定を行った。以上の測定結果を表1に併せて示
す。
Example 5 Samples made of alloys having various compositions shown in Table 1 were prepared in the same manner as in Example 1, and then, similarly to Example 1, the pressure-composition isotherm (PCT line) was obtained.
Was measured to determine the maximum hydrogen storage amount. In addition, the oxygen content of each sample was measured, and the phase was identified by X-ray diffraction. The above measurement results are also shown in Table 1.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、酸素含有量を30
00ppm以下に規制された本発明の水素吸蔵合金は、
水素吸蔵特性に優れる。とくに、X元素を含む本発明合
金は、BCC単相化を容易にすることができる優れた合
金である。
As described above, the oxygen content is 30%.
The hydrogen storage alloy of the present invention regulated to 00 ppm or less,
Excellent hydrogen storage characteristics. In particular, the alloy of the present invention containing the element X is an excellent alloy that can facilitate BCC single-phase formation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の水素吸蔵合金の製造方法を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a method for producing a hydrogen storage alloy of the present invention.

【図2】 Ti−Cr二元系合金の状態図である。FIG. 2 is a phase diagram of a Ti—Cr binary alloy.

【図3】 Ti40Cr58Mo2(合金A)のX線回折図
である。
FIG. 3 is an X-ray diffraction diagram of Ti 40 Cr 58 Mo 2 (alloy A).

【図4】 Ti40Cr54Mo6(合金B)のX線回折図
である。
FIG. 4 is an X-ray diffraction diagram of Ti 40 Cr 54 Mo 6 (alloy B).

【図5】 Ti40Cr58Mo2(合金A)の40℃にお
ける真空原点法による圧力−組成等温線(PCT線)で
ある。
FIG. 5 is a pressure-composition isotherm (PCT line) of Ti 40 Cr 58 Mo 2 (alloy A) according to a vacuum origin method at 40 ° C.

【図6】 Ti40Cr58Mo2(合金A)およびTi40
Cr54Mo6(合金B)の酸素含有量と最大水素吸蔵量
との関係を示すグラフである。
FIG. 6 Ti 40 Cr 58 Mo 2 (alloy A) and Ti 40
3 is a graph showing the relationship between the oxygen content of Cr 54 Mo 6 (alloy B) and the maximum hydrogen storage amount.

【図7】 Ti41Cr57Ru2(合金C)のX線回折図
である。
FIG. 7 is an X-ray diffraction diagram of Ti 41 Cr 57 Ru 2 (alloy C).

【図8】 Ti41Cr57Ru2(合金C)の40℃にお
ける真空原点法による圧力−組成等温線(PCT線)で
ある。
FIG. 8 is a pressure-composition isotherm (PCT line) of Ti 41 Cr 57 Ru 2 (alloy C) at 40 ° C. measured by a vacuum origin method.

【図9】 Ti41Cr57Ru2(合金C)の酸素含有量
と最大水素吸蔵量との関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the oxygen content and the maximum hydrogen storage amount of Ti 41 Cr 57 Ru 2 (alloy C).

【図10】 Ti40Cr56Mo3La1(合金D)の40
℃における真空原点法による圧力−組成等温線(PCT
線)である。
FIG. 10: 40 of Ti 40 Cr 56 Mo 3 La 1 (alloy D)
Pressure-composition isotherm (PCT
Line).

【図11】 Ti40Cr58.5-XRu0.5Mo1LaX(X
=0(合金E),1(合金F))の40℃における真空
原点法による圧力−組成等温線(PCT線)である。
FIG. 11 Ti 40 Cr 58.5-X Ru 0.5 Mo 1 La X (X
= 0 (alloy E), 1 (alloy F)) at 40 ° C. according to the vacuum origin method, pressure-composition isotherm (PCT line).

【図12】 Ti55Cr45、Ti55Cr40Ru5、Ti
55Cr40Rh5、Ti 55Cr40Os5のアーク溶解後(as
cast状態)のX線回折図である。
FIG. 12 Ti55Cr45, Ti55Cr40RuFive, Ti
55Cr40RhFive, Ti 55Cr40OsFiveAfter arc melting (as
 It is an X-ray diffraction diagram in a cast state).

【図13】 Ti55Cr40Ir5、Ti55Cr40Pd5
Ti55Cr40Pt5、Ti55Cr40Re5のアーク溶解後
(as cast状態)のX線回折図である。
FIG. 13 Ti 55 Cr 40 Ir 5 , Ti 55 Cr 40 Pd 5 ,
It is an X-ray diffraction diagram after arc melting of Ti 55 Cr 40 Pt 5 and Ti 55 Cr 40 Re 5 (as cast state).

【図14】 Ti40Cr57Mo3、Ti44Cr53Ru3
Ti40Cr56Mo3Ru1のアーク溶解後(as cast状
態)のX線回折図である。
FIG. 14 Ti 40 Cr 57 Mo 3 , Ti 44 Cr 53 Ru 3 ,
It is an X-ray diffraction diagram after arc melting of Ti 40 Cr 56 Mo 3 Ru 1 (as cast state).

【図15】 Ti40Cr57Mo3、Ti44Cr53Ru3
Ti40Cr56Ru1Mo3のアーク溶解後(as cast状
態)の40℃における真空原点法による圧力−組成等温
線(PCT線)である。
FIG. 15: Ti 40 Cr 57 Mo 3 , Ti 44 Cr 53 Ru 3 ,
It is a pressure-composition isotherm (PCT line) by the vacuum origin method at 40 ° C. after arc melting of Ti 40 Cr 56 Ru 1 Mo 3 (as cast state).

【図16】 Ti45Cr532(ただし、M=Cr,R
u,Rh,Os)合金に熱処理(1400℃ 10分間
保持、氷水中急冷)を施した後の40℃における真空原
点法による圧力−組成等温線(PCT線)である。
FIG. 16: Ti 45 Cr 53 M 2 (where M = Cr, R
(u, Rh, Os) is a pressure-composition isotherm (PCT line) by a vacuum origin method at 40 ° C. after heat treatment (holding at 1400 ° C. for 10 minutes, rapid cooling in ice water).

【図17】 Ti45Cr532(ただし、M=Ir,P
d,Pt,Re)合金に熱処理(1400℃ 10分間
保持、氷水中急冷)を施した後の40℃における真空原
点法による圧力−組成等温線(PCT線)である。
FIG. 17: Ti 45 Cr 53 M 2 (where M = Ir, P
(d, Pt, Re) is a pressure-composition isotherm (PCT line) by a vacuum origin method at 40 ° C. after heat treatment (holding at 1400 ° C. for 10 minutes, rapid cooling in ice water).

【図18】 Ti45Cr532(ただし、M=Cr,M
o)合金に熱処理(1400℃ 10分保持、氷水中急
冷)を施した後の40℃における真空原点法による圧力
−組成等温線(PCT線)である。
FIG. 18: Ti 45 Cr 53 M 2 (where M = Cr, M
o) Pressure-composition isotherm (PCT line) by the vacuum origin method at 40 ° C. after heat treatment (holding at 1400 ° C. for 10 minutes, rapid cooling in ice water) on the alloy.

フロントページの続き (72)発明者 佐野 達二 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 長 勤 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 岡田 益男 宮城県仙台市太白区八木山南3丁目9の6 Fターム(参考) 4G040 AA36 AA44 AA45 Continued front page    (72) Inventor Tatsuji Sano             1-13-1, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo             -In DC Inc. (72) Inventor chief duty             1-13-1, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo             -In DC Inc. (72) Inventor Masuo Okada             Miyagi Prefecture Sendai City Taihaku Ward Yagiyama Minami 3-9 6 F-term (reference) 4G040 AA36 AA44 AA45

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水素の吸蔵、放出が可能な体心立方構造
からなる相(BCC相)を主相とする水素吸蔵合金であ
って、 その組成が一般式Ti(100-a-b-c-d-e)CrabX’c
de但し20≦a(at%)≦80、0<b(at%)≦10、0
<c(at%)≦30、0<d(at%)≦30、0<e(at%)≦
10で表され、 前記X,X’,TおよびLの少なくとも1群を含み、 前記XがRu、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、Reの
少なくとも一種の元素、 前記X’がMo、W、Alのうち少なくとも一種の元
素、 前記TがMn、Fe、Co、Ni、Cu、Nb、Ta、
BおよびCの少なくとも一種の元素、 前記LがYおよびランタノイド元素の少なくとも一種の
元素であり、含有酸素量が3000ppm以下であるこ
とを特徴とする水素吸蔵合金。
1. A hydrogen storage alloy having a main phase of a body-centered cubic structure (BCC phase) capable of storing and releasing hydrogen, the composition of which is represented by the general formula Ti (100-abcde) Cr a X. b X'c T
d L e However, 20 ≦ a (at%) ≦ 80, 0 <b (at%) ≦ 10,0
<C (at%) ≦ 30, 0 <d (at%) ≦ 30, 0 <e (at%) ≦
Represented by 10, including at least one group of the X, X ', T and L, the X is at least one element of Ru, Rh, Os, Ir, Pd, Pt, Re, X'is Mo, W , At least one element of Al, the T is Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Nb, Ta,
At least one element of B and C, said L is at least one element of Y and a lanthanoid element, and the content of oxygen is 3000 ppm or less.
【請求項2】 含有酸素量が2000ppm以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の水素吸蔵合金。
2. The hydrogen storage alloy according to claim 1, wherein the oxygen content is 2000 ppm or less.
【請求項3】 含有酸素量が1000ppm以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の水素吸蔵合金。
3. The hydrogen storage alloy according to claim 1, wherein the oxygen content is 1000 ppm or less.
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