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Improvement of hydriding properties of a Zr$$_{1}$$Ni$$_{1}$$ alloy by adding third transition metals for tritium recovery

元素置換によるZrNi合金の平衡解離圧特性の向上

兜森 俊樹*; 脇坂 裕一*; 土谷 邦彦; 河村 弘

Kabutomori, Toshiyuki*; not registered; Tsuchiya, Kunihiko; Kawamura, Hiroshi

CrB型結晶構造を有する金属間化合物ZrNiは、水素と容易に反応しZrBiH$$_{1}$$及びZrBiH$$_{3}$$の水素化物を形成する。ZrNi合金は、高容量な水素吸蔵合金として種々の用途への適応が期待されている。特に、トリチウムゲッタ材への適応が考えられているが、より平衡解離圧を低下させることが要求されている。そこで、本研究では、ZrNi合金のZrあるいはNiを種々元素で置換し、平衡解離圧の影響について調べた。ZrあるいはNiの一部を種々元素で置換した結果、Zrの一部を置換した合金では、ZrNiH$$_{3}$$水素化物の平衡解離圧を上昇させる効果を示し、逆にNiをほかの元素で置換させた合金では平衡解離圧を低下させる効果を示した。種々の元素で置換した合金の平衡解離圧は、CrB構造のセル体積と密接な相関を示し、セル体積の増加とともに平衡解離圧が低下する傾向があることが明らかになった。

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