(57)【要約】【課題】比較的低温で単位重量あたりの水素吸蔵量が多く、微粉化を防止でき、軽量化と小型化を兼ね備えた複合水素吸蔵合金、燃料電池用水素吸蔵タンク、多層構造体、および複合水素吸蔵合金の製造方法を提供する。【解決手段】Ｍｇ合金シート５と、Ｔｉ合金シート７と、Ｎｉ合金シート９の計３枚を重ねて、Ｍｇ合金芯棒３に重ね巻きして、Ｍｇ合金／Ｔｉ合金／Ｎｉ合金多層構造体１を構成し、伸線処理または圧延処理を行なって個々のシート厚さがサブミクロンレベル以下まで微細化後、５００〜６５０℃で熱処理を施す。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉを主成分とし、これらがサブミクロンのオーダーで微細に分布しており、かつシート状又は線状であることを特徴とする複合水素吸蔵合金。
【請求項２】
更に、Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒのいずれか若しくはこれらの組み合わせで２５ａｔ％以下の範囲内、及び／又はＭｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕのいずれか若しくはこれらの組み合わせで１０ａｔ％以下の範囲内で元素が添加されていることを特徴とする請求項１記載の複合水素吸蔵合金。
【請求項３】
請求項１または２記載の複合水素吸蔵合金を用いた燃料電池用水素吸蔵タンク。
【請求項４】
Ｍｇシート又はＭｇ合金シート、Ｎｉシート又はＮｉ合金シート、Ｔｉシート又はＴｉ合金シートが順次積層され、シート厚さがサブミクロンレベル以下まで微細化されていることを特徴とする多層構造体。
【請求項５】
前記多層構造体中のＭｇ、Ｎｉ、Ｔｉの割合は、Ｍｇ＝１８〜５０ａｔ％、Ｎｉ＝２３〜５３ａｔ％、Ｔｉ＝１０〜５３ａｔ％であることを特徴とする請求項４記載の多層構造体。
【請求項６】
Ｍｇ又はＭｇ合金製芯棒に、Ｍｇシート又はＭｇ合金シート、Ｎｉシート又はＮｉ合金シート、Ｔｉシート又はＴｉ合金シートを順次重ねて巻きつけ、Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの多層構造体とした後、伸線処理または圧延処理を行なって個々のシート厚さがサブミクロンレベル以下まで微細化後、５００〜６５０℃で熱処理を施し、Ｍｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉを主成分とする複合合金を製造することを特徴とする複合水素吸蔵合金の製造方法。
【請求項７】
前記Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの多層構造体を、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれかからなるパイプに挿入して前記Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの多層構造体に被覆部を形成し、前記伸線処理または圧延処理後に前記被覆部を化学的あるいは機械的に除去したことを特徴とする請求項６記載の複合水素吸蔵合金の製造方法。
【請求項８】
Ｍｇシート又はＭｇ合金シート、Ｎｉシート又はＮｉ合金シート、Ｔｉシート又はＴｉ合金シートを順次積層して、Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉのシート積層体とした後、伸線処理または圧延処理を行なって個々のシート厚さがサブミクロンレベル以下まで微細化後、５００〜６５０℃で熱処理を施し、Ｍｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉを主成分とする複合合金を製造することを特徴とする複合水素吸蔵合金の製造方法。
【請求項９】
前記Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉのシート積層体を、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれかからなる箱に挿入した後、該箱と同じ材質からなる蓋をして、前記Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉのシート積層体に被覆部を形成し、前記伸線処理または圧延処理後に前記被覆部を化学的あるいは機械的に除去したことを特徴とする請求項８記載の複合水素吸蔵合金の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合水素吸蔵合金に関し、特に、比較的低温で単位重量あたりの水素吸蔵量が多く、安全性に優れ、軽量化と小型化を兼ね備えた水素貯蔵タンク等に適用可能な複合水素吸蔵合金、燃料電池用水素吸蔵タンク、多層構造体、および複合水素吸蔵合金の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モバイル用パソコン等の駆動電源としてＬｉイオン電池の次の次世代型電池として燃料電池が注目されている。燃料電池はＬｉイオン電池以上にノート型ＰＣ等の携帯機器の連続使用時間を長くできる可能性がある。
【０００３】
燃料電池の燃料としてはメタノールを使用するダイレクト・メタノール方式や水素ガスを使用する方式がある。ダイレクト・メタノール方式の燃料電池はメタノールで直接駆動するため、簡便であるが電池自身の効率が低いという欠点がある。一方、水素ガスを用いた方式の場合、燃料電池の効率は高いが、高圧水素ボンベが必要となり、危険性があるため小型化の意味も含めて水素吸蔵合金タンクが検討されている。
【０００４】
水素吸蔵合金の代表的なものとしては、希土類系のＬａＮｉ５、ＭｍＮｉ５（Ｍｍ；ミッシュメタル，Ｌａを多く含む未精製の金属）、あるいはＭｇやその合金であるＭｇ２Ｎｉ等がある。このような水素吸蔵合金は一般に粉末として使用される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２８６１１５２号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、希土類系のＬａＮｉ５、ＭｍＮｉ５では単位重量あたりの水素吸蔵量が１．３ｗｔ％と低く、モバイル用途としては重量が増加する。一方、Ｍｇやその合金であるＭｇ２Ｎｉは６ｗｔ％（Ｍｇ）や３．６ｗｔ％（Ｍｇ２Ｎｉ）という高い水素吸蔵量を示すが、水素を吸・放出する温度がＭｇで約３００℃、Ｍｇ２Ｎｉで約２００℃と高く、別途に熱源が必要になってしまう。
【０００７】
また、水素吸蔵合金は、水素を吸蔵すると格子定数が増加し結晶サイズが大きくなり、逆に水素を放出すると格子定数が低下し結晶サイズが小さくなる。ほとんどの水素吸蔵合金は脆く、水素の吸・放出を繰り返すと微粉化して粉体間の分子間力（ファンデルワールス力）が増加し合金を貯蔵しているタンクの内圧が高くなってしまい、安全上からも問題があった。
【０００８】
更に、水素吸蔵合金の粉末を使用する場合、水素吸蔵合金のタンクヘの充填率は約５５〜６０％程度が限界であり、それ以上充填すると、容器が大型化してしまうという不都合があった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、比較的低温で単位重量あたりの水素吸蔵量が多く、微粉化を防止でき、かつ軽量化と小型化を兼ね備えた複合水素吸蔵合金、燃料電池用水素吸蔵タンク、多層構造体、および複合水素吸蔵合金の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の複合水素吸蔵合金は、Ｍｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉを主成分とし、これらがサブミクロンのオーダーで微細に分布しており、かつシート状又は線状であることを特徴とする。
【００１１】
更に、Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒのいずれか若しくはこれらの組み合わせで２５ａｔ％以下の範囲内、及び／又はＭｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕのいずれか若しくはこれらの組み合わせで１０ａｔ％以下の範囲内で元素を添加することもできる。
【００１２】
前記複合水素吸蔵合金は、燃料電池用水素吸蔵タンクに好適に用いることができる。
【００１３】
また、本発明の多層構造体は、Ｍｇシート又はＭｇ合金シート、Ｎｉシート又はＮｉ合金シート、Ｔｉシート又はＴｉ合金シートが順次積層され、シート厚さがサブミクロンレベル以下まで微細化されていることを特徴とする。
【００１４】
前記多層構造体中のＭｇ、Ｎｉ、Ｔｉの割合は、Ｍｇ＝１８〜５０ａｔ％、Ｎｉ＝２３〜５３ａｔ％、Ｔｉ＝１０〜５３ａｔ％とすることができる。
【００１５】
また、本発明の複合水素吸蔵合金の製造方法は、Ｍｇ又はＭｇ合金製芯棒に、Ｍｇシート又はＭｇ合金シート、Ｎｉシート又はＮｉ合金シート、Ｔｉシート又はＴｉ合金シートを順次重ねて巻きつけ、Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの多層構造体とした後、伸線処理または圧延処理を行なって個々のシート厚さがサブミクロンレベル以下まで微細化後、５００〜６５０℃で熱処理を施し、Ｍｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉを主成分とする複合合金を製造することを特徴とする。
【００１６】
前記Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの多層構造体を、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれかからなるパイプに挿入して前記Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの多層構造体に被覆部を形成し、前記伸線処理または圧延処理後に前記被覆部を化学的あるいは機械的に除去することもできる。
【００１７】
更に、本発明の複合水素吸蔵合金の製造方法は、Ｍｇシート又はＭｇ合金シート、Ｎｉシート又はＮｉ合金シート、Ｔｉシート又はＴｉ合金シートを順次積層して、Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉのシート積層体とした後、伸線処理または圧延処理を行なって個々のシート厚さがサブミクロンレベル以下まで微細化後、５００〜６５０℃で熱処理を施し、Ｍｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉを主成分とする複合合金を製造することを特徴とする。
【００１８】
前記Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉのシート積層体を、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれかからなる箱に挿入した後、該箱と同じ材質からなる蓋をして、前記Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉのシート積層体に被覆部を形成し、前記伸線処理または圧延処理後に前記被覆部を化学的あるいは機械的に除去することもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る複合水素吸蔵合金においては、水素吸蔵合金としてＭｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉの複合体を用いる。
【００２０】
（１）Ｔｉ−Ｎｉ系の水素吸蔵合金
ＮｉはＭｇ、Ｔｉの両方と反応するが、ＭｇとＴｉは相図（フェイズダイヤグラム）の上では反応しないため化合物を生成しない。ＴｉとＮｉの化合物で水素を吸・放出する合金はＴｉＮｉとＴｉ２Ｎｉであり、いずれも室温付近の温度で水素を吸・放出する。
【００２１】
このうち、ＴｉＮｉは水素吸蔵量が低いが、初期活性化（合金作製後に合金を完全な水素化物に変えるための最初の特別な処理。特別な高温や真空中で一定時間保持したり水素を吸蔵し易い温度で高圧水素中に保持して行なわれる。材料によって大きな差が有り、容易に活性化するものから、２００〜４００℃・数十気圧の高温・高圧で繰り返し処理しないと活性化しないものもある）が比較的容易であるという特徴がある。これに対して、Ｔｉ２ＮｉはＴｉＮｉに比べて水素吸蔵量は多いが初期活性化が困難という特徴を有する。そこで、上記２種類の混合体を用いることで、個々の欠点を補い、初期活性化が容易で水素吸蔵量を向上できるＴｉ−Ｎｉ系合金とすることが可能となる。
【００２２】
（２）Ｍｇ系の水素吸蔵合金
ＭｇとＮｉの化合物で水素を吸・放出する合金はＭｇ２Ｎｉであり、前述のように３．６ｗｔ％という高い水素吸蔵量を示すが、水素を吸・放出する温度が約２００〜２５０℃と高い。このため、Ｍｇ系の水素吸蔵合金を、室温付近で水素を吸蔵する他の合金と複合化させ、更にその結晶粒をサブミクロン以下のオーダーとすることで、Ｍｇ系の高い水素吸蔵量を維持しつつ、水素吸・放出温度を１００℃以下の温度にまで低減することが考えられる。
【００２３】
（３）Ｍｇ系水素吸蔵合金とＴｉ−Ｎｉ系水素吸蔵合金の複合化
上述したＭｇ２ＮｉとＴｉ−Ｎｉ系合金とを組み合わせれば、室温付近の温度で水素吸蔵量２ｗｔ％以上を達成できる可能性がある。しかし、ＭｇとＮｉの反応温度は５００〜６００℃付近なのに対し、ＴｉとＮｉの反応温度は９００℃以上の高温を必要とするため、両者の反応温度には約３００℃以上の差があり、両者を複合化することは困難である。
【００２４】
しかしながら、Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉのシート構造として伸線や圧延を繰り返して個々のシート厚さがサブミクロンレベル以下まで微細化することで、熱処理における原子の拡散距離を小さくし、Ｔｉ−Ｎｉ系合金の反応温度を６００℃付近まで低減することが可能となる。この微細化により、Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの複合体をＭｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉの複合体シートに形成できる。加えて、低温の拡散反応なのでＴｉＮｉとＴｉ２Ｎｉ結晶粒が微細化し水素吸蔵特性が改善できる。
【００２５】
このようなＭｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉの複合体シートでは、比較的延性があるＴｉ−Ｎｉ系合金が微細に分布しているので、脆いＭｇ２Ｎｉ合金の微粉化を防止する効果があり、繰り返し水素吸・放出に伴う合金の微粉化を防止することが可能となる。更に、シート形状のため、水素貯蔵タンク内の合金充填率を高くし、小型化に寄与するという利点もある。
【００２６】
（４）Ｍｇ、Ｎｉ、Ｔｉ各元素の好ましい添加範囲
熱処理後の生成化合物としてＭｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉの組み合わせのみが存在し、ＭｇＮｉやＴｉ３Ｎｉ等の水素を吸蔵しない合金は生成しないと仮定すると、個々のケースにおける各元素のモル比は以下のようになる。
【００２７】
▲１▼Ｍｇ２ＮｉとＴｉＮｉの２種類のみが１モルづつ生成したとすると、各元素のモル比は４０ａｔ％Ｍｇ−４０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｔｉとなる。
▲２▼Ｍｇ２ＮｉとＴｉ２Ｎｉの２種類のみが１モルづつ生成したとすると、各元素のモル比は３３．３ａｔ％Ｍｇ−３３．３ａｔ％Ｎｉ−３３．３ａｔ％Ｔｉとなる。
▲３▼Ｍｇ２ＮｉとＴｉＮｉとＴｉ２Ｎｉの３種類が１モルづつ生成したと仮定すると２８．５ａｔ％Ｍｇ−４２．８ａｔ％Ｎｉ−４２．８ａｔ％Ｔｉとなる。
上記３つのケースの場合、各元素のａｔ％の範囲は、Ｍｇ＝２８．５〜４０ａｔ％、Ｎｉ＝３３．３〜４２．８ａｔ％、Ｔｉ＝２０〜４２．８ａｔ％となる。
【００２８】
本実施の形態に係る複合水素吸蔵合金では、Ｍｇ２Ｎｉの比率が多くなると水素吸蔵量は増えるが、吸・放出温度が高くなり、Ｔｉ−Ｎｉ系合金の比率が多くなると水素吸蔵量は減少するが、吸・放出温度が低くなる（室温に近くなる）傾向が予測される。吸・放出温度と水素吸蔵量の関係、および後述する添加元素の存在を考慮すると、上記ａｔ％の範囲に上限・下限とも±１０ａｔ％を加味する結果、最終的な各元素のａｔ％の範囲はＭｇ＝１８〜５０ａｔ％、Ｎｉ＝２３〜５３ａｔ％、Ｔｉ＝１０〜５３ａｔ％の範囲内となる。
【００２９】
（５）特性改善のための他の添加物の添加範囲
ＴｉＮｉ−Ｔｉ２Ｎｉは、表面のＴｉ酸化物の影響で表面が不動態化し、円滑な水素吸・放出が妨げられる。そこで、ＮｉあるいはＴｉにＶを添加して表面酸化物皮膜の不動態化を防ぎ、更にＶの溶出速度を制御するＣｒを添加して耐久性を改善したりすることができる。また、ＮｉあるいはＴｉにＺｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ等の元素を添加して初期活性化処理条件や温度特性等の水素吸蔵特性を改良することもできる。ただし、過剰の添加はＴｉ２Ｎｉ−ＴｉＮｉの複合体構造から外れたり、Ｍｇと反応してＭｇ２Ｎｉ以外の化合物を生成し、別の組成の合金が生成される可能性があるため、添加量は、ＮｉあるいはＴｉ中のいずれかにＶ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕのいずれか、あるいは複数の組み合わせで、Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒが０〜２５ａｔ％の範囲内、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕが０〜１０ａｔ％の範囲内とすることが好ましい。
【００３０】
【実施例】
図１に本発明の複合水素吸蔵合金の製造方法の一例を示し、図２にこの方法に用いられるＭｇ合金／Ｔｉ合金／Ｎｉ合金多層構造体を示す。
【００３１】
まず、厚さ０．１６ｍｍ、幅１２５ｍｍのＭｇ合金（Ｍｇ−３ｗｔ％Ａｌ−１ｗｔ％Ｚｎ：ＪＩＳ規格名称ＡＺ３１）シート５と、厚さ０．０７５ｍｍ、幅１２５ｍｍのＴｉ合金（Ｔｉ−１０ｗｔ％Ｖ）シート７と、厚さ０．０７５ｍｍ、幅１２５ｍｍのＮｉ合金（Ｎｉ−１０ｗｔ％Ｃｒ）シート９の計３枚を重ねて、図２に示すように、直径４ｍｍのＭｇ合金芯棒（ＡＺ３１）３に重ね巻きして、外径が２４．６ｍｍのＭｇ合金／Ｔｉ合金／Ｎｉ合金多層構造体１とした（処理１０１）。
【００３２】
次に、この多層構造体を、内径２４．８ｍｍ、外径２８ｍｍのＣｕパイプに挿入し、前後端にＣｕプラグを取り付けてビレットとした（処理１０２）。
【００３３】
前記ビレット（外径２８ｍｍ）を２００℃に加熱した状態で直径１２ｍｍに押出し加工し（処理１０３）、更に、押出し材を伸線加工して直径３ｍｍまで細線化した（処理１０４）。
【００３４】
次に、直径３ｍｍの線を圧延加工して厚さ０．２ｍｍ、幅１２．５ｍｍのシート状とし（処理１０５）、その後、シートを硝酸水溶液に漬けて外皮のＣｕを溶かして除去し（処理１０６）、水で洗浄後乾燥させた。
【００３５】
乾燥後、シートをＡｒガス中・５５０℃で８０時間熱処理してＭｇ合金とＮｉ−Ｃｒ合金とＴｉ−Ｖ合金を反応させてＭｇ２Ｎｉ＋ＴｉＮｉ＋Ｔｉ２Ｎｉ（ＶとＣｒはＴｉあるいはＮｉサイトの一部を置換）の複合合金を生成させた（処理１０７）。
【００３６】
更に、水素初期活性化処理として、熱処理後に２００℃まで冷却し、炉内に水素ガスを充填して２ＭＰａまで加圧した状態で２０℃まで冷却した。その後、前記活性化処理（２００℃・２ＭＰａ加圧→２０℃冷却・減圧）を３回繰り返して活性化処理を終了した（処理１０８）。
【００３７】
前記の初期活性化処理後、室温で水素ガスを０．５ＭＰａまで加圧した状態で、容器を５０℃まで加熱して１時間保持したのち、室温に戻して大気圧まで減圧した。
【００３８】
容器から、シートを取り出して重量を測定した結果、１０２７ｍｇとなり、初期活性化処理前の重量１０００ｍｇに比較して２７ｍｇの重量増加となった。これより、２．７ｗｔ％の水素を吸蔵することが判明した。この値は、実用化されている希土類系ＭｍＮｉ５の１．３ｗｔ％の約２倍の吸蔵量であり、単位体積あたりの水素吸蔵が高い水素吸蔵合金をシート形状で作製可能なことが分った。
【００３９】
また、本実施例ではＭｇ合金シート５と、Ｔｉ合金（Ｔｉ−１０ｗｔ％Ｖ）シート７と、Ｎｉ合金（Ｎｉ−１０ｗｔ％Ｃｒ）シート９の計３枚を重ねて、Ｍｇ合金芯棒３に重ね巻きして、Ｍｇ合金／Ｔｉ合金／Ｎｉ合金多層構造体１としているが、図３に示すように、圧延機１１の入りロにいくつかのＭｇ、ＴｉおよびＮｉシートを巻いた支給用シートロール１３をセットし、圧延ロール１５での多段階の圧延の途中でも順次シートを巻き込み連続的に多層構造体１７としていくこともできる。
【００４０】
更に、製造過程において、シートを何枚も交互に積層させて板状とした状態で、圧延加工を繰り返して多層構造のシート状とすることで水素吸蔵シートとすることも可能である。即ち、図４に示すように、Ｍｇ、ＴｉおよびＮｉのシートを交互に積層させ（シート積層体２３）、Ｃｕ製の箱２１内へセットして、Ｃｕ製の蓋２５をして真空封入・密閉後、溶接し、それを圧延していくことも可能である。
【００４１】
また、中心をＭｇあるいはＭｇ合金製芯棒とし、その周囲に直径の異なるＭｇあるいはＭｇ合金パイプ、ＮｉあるいはＮｉ合金パイプ、ＴｉあるいはＴｉ合金パイプを順次配置して、Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの多層構造とした後、Ｃｕパイプに挿入し、押出し、伸線あるいは圧延することもできる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の複合水素吸蔵合金は、Ｍｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉの複合合金を用いているため、比較的低温で、実用化された水素吸蔵合金（ＭｍＮｉ５）と比較して単位体積あたりの吸蔵量を約２倍に向上させることが可能となる。
【００４３】
また、比較的延性があるＴｉ−Ｎｉ系合金を微細に分布させているので、脆いＭｇ２Ｎｉ合金の微粉化を防止する効果があり、繰り返し水素吸・放出に伴う合金の微粉化を防止することができる。
【００４４】
更に、シート状又は線状としているので、従来の水素吸蔵合金のような粉末形状に比較して合金を収納した容器内の合金充填率の調整が容易で、かつ微粉化を防止でき、合金シート間に介在布等を挟んで積層させることで充填率７０％以上まで高くする（従来の粉末形状では５５〜６０％）ことができる。このため、容器の小型化に寄与することができる。
【００４５】
また、Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕのいずれか若しくはこれらを組み合わせて所定量添加することにより、表面酸化物皮膜の不動態化を防いだり、耐久性を改善したり、初期活性化処理条件や温度特性等の水素吸蔵特性を改良したりすることができる。
【００４６】
更に、本発明の多層構造体は、Ｍｇ（合金）シート、Ｎｉ（合金）シート、Ｔｉ（合金）シートのシート厚さをサブミクロンレベル以下まで微細化しているので、熱処理における原子の拡散距離を小さくでき、Ｔｉ−Ｎｉ系合金の反応温度を従来の９００℃から６００℃付近まで低減することが可能となる。このため、ＭｇとＮｉの反応温度に合わせることができるので、Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉシートを熱処理によってＭｇ２Ｎｉ、ＴｉＮｉ、Ｔｉ２Ｎｉの複合水素吸蔵合金とすることができる。加えて、６００℃程度の低温の拡散反応なのでＴｉＮｉとＴｉ２Ｎｉ結晶粒が微細化し水素吸蔵特性を改善できる。
【００４７】
また、本発明の複合水素吸蔵合金の製造方法は、Ｍｇ（合金）製芯棒に、Ｍｇ（合金）シート、Ｎｉ（合金）シート、Ｔｉ（合金）シートを順次重ねて巻きつけ、Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの多層構造体とした後、伸線処理または圧延処理を行なって個々のシート厚さがサブミクロンレベル以下まで微細化後、５００〜６５０℃で熱処理を施しているので、上記の複合水素吸蔵合金を好適に製造することができる。
【００４８】
更に、前記Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの多層構造体を、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれかからなるパイプに挿入して前記Ｍｇ／Ｎｉ／Ｔｉの多層構造体に被覆部を形成することにより、伸線処理または圧延処理を効率良く行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合水素吸蔵合金の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】本発明の複合水素吸蔵合金の製造方法の一例に用いられるＭｇ合金／Ｔｉ合金／Ｎｉ合金多層構造体を示す斜視図である。
【図３】本発明の複合水素吸蔵合金の製造方法の他の例に用いられる圧延機を示す概略図である。
【図４】本発明の複合水素吸蔵合金の製造方法の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  多層構造体
３  Ｍｇ合金芯棒
５  Ｍｇ合金シート
７  Ｔｉ合金シート
９  Ｎｉ合金シート
１１  圧延機
１７  多層構造体
２１  Ｃｕ製の箱
２３  シート積層体
２５  Ｃｕ製の蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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