Modelling of hydrogen release from functional materials via cellular automaton

セルオートマトン法を用いた機能性材料からの水素放出のモデリング

志村 憲一郎*; 山口 憲司; 寺井 隆幸*; 山脇 道夫*

Shimura, Kenichiro*; Yamaguchi, Kenji; Terai, Takayuki*; Yamawaki, Michio*

金属材料中の水素輸送に関するセルオートマトン(CA)モデルを構築した。本モデルは、脱離,表面-バルク間輸送,拡散の3部分により構成され、これを用いて、表面を介してのバルク-気相(真空)間における水素輸送の過渡応答を模擬した。計算の結果、初めて、水素が透過する下流側表面からバルク内部への逆方向の拡散が起こることが示せた。こうした現象が起こるのは、過渡初期の段階で表面拡散が律速となって脱離を抑制し、表面に水素が蓄積するからである。こうした事象は、通常の拡散方程式を解くことでは決して予測できない。なぜなら、拡散方程式において表面は単なる境界条件として処理されるにすぎないからである。このように、CA法は過渡応答を解析するのに優れた手法であると思われる。

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