Functional design of palladium-based hydrogen permeable alloy membrane for durability improvement

提高耐久性的钯基透氢合金膜的功能设计

• 批准号: 23560849
• 负责人: NAMBU Tomonori
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Suzuka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560849/
• 关键词: 水素; 水素透過; 水素分離; 水素精製; 拡散; カーケンダルボイド; 表面欠陥; 分離膜; 金属物性; 構造・機能材料; エネルギー効率化; 格子欠陥

The alloying effects of the transition metals on the durability for Pd-based hydrogen permeable membranes are investigated systematically. The surface defects, so called Kirkendall voids, that cause a gas leakage, are formed around iron particles adhered on the Pd-based metal membrane during hydrogen permeation reaction. It is found that the formation of surface defects is prevented by the addition of group 5, 6 metals, Zr or Re into palladium. It can be understood that the improvement of the durability against the iron particles may attributable to the decrement of the inter-diffusion rate through the modification of the vacancy formation energy by the addition of these metals. W addition is also effective for toughening of Pd-based alloy membrane. The durability is improved without compromising the high hydrogen permeability by the addition of prevents metals of only 1 mol% for surface defects.

过渡金属对基于PD的氢渗透膜的耐用性的合金作用进行了系统的研究。在氢渗透反应期间，围绕在基于PD的金属膜上粘附在粘附在PD的金属膜上的铁颗粒周围形成的表面缺陷，即所谓的Kirkendall空隙。发现通过将第5组，6种金属，ZR或RE添加到钯中，可以防止表面缺陷的形成。可以理解的是，针对铁颗粒的耐用性提高可能归因于通过添加这些金属通过修改空置形成能的变化间扩散速率的降低。 W添加也可有效地加固基于PD的合金膜。通过添加添加仅防止金属仅1 mol％的表面缺陷，可以提高耐用性，而不会损害高氢的通透性。

项目成果

パラジウム系水素透過合金膜の耐久性に及ぼす周期表第5族および第6族金属の添加効果

元素周期表第5、6族金属的添加对钯基透氢合金膜耐久性的影响

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日本金属学会誌
• 作者: 木村彩香;有馬義貴;南部智憲;湯川宏;松本佳久
• 通讯作者: 松本佳久

パラジウム系水素透過合金と鉄粒子との相互拡散反応に及ぼす

钯基渗氢合金与铁颗粒相互扩散反应的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: 木村彩香;有馬義貴;竹中司;南部智憲
• 通讯作者: 南部智憲

Pd-Ag合金膜の耐久性および水素透過能に及ぼすbcc金属の添加効果

BCC金属添加对Pd-Ag合金膜耐久性和氢渗透率的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 有馬義貴;木村彩香;南部智憲
• 通讯作者: 南部智憲

Pd-Ag系水素透過合金膜の機械的性質に及ぼす膜劣化防止元素添加の影響

防膜劣化元素的添加对Pd-Ag透氢合金膜力学性能的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 有馬義貴;平岡孝由貴;寺田安梨沙;南部智憲
• 通讯作者: 南部智憲

Pd-Ag系水素透過合金膜の耐久性および水素透過能に及ぼす遷移金属元素の添加効果

过渡金属元素的添加对Pd-Ag透氢合金膜耐久性和透氢率的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 有馬義貴;南部智憲
• 通讯作者: 南部智憲