雰囲気制御下におけるボールミリング法

keywords.jpg水素貯蔵,ボールミリング,メカノケミカル反応,雰囲気・温度制御,気相-固相反応 

小島 由継 

YOSHITSUGU KOJIMA

division.jpg先進機能物質研究センター 先進機能物質研究センター

position.jpg教授

研究概要

研究内容

ボールミリング法は容器の中に硬質のボールと試料を入れ、外力によって容器を運動させることにより機械的エネルギーを導入する方法である。ミリング方法は主に遊星型、振動型の2種類があり、前者は自転と公転運動、後者は水平・垂直方向等への振動により試料にエネルギーを与える。我々の扱う試料は嫌気性物質が多いため、高純度のアルゴンや水素などで容器を満たし、完全空気非接触でのミリング処理を実現している。用途は主に試料の一様混合、粉砕による構造の微細化や複数の金属の合金化などが一般的だが、我々はこの他に種々の雰囲気を導入することで、気相-固相反応を促進させる用途でも用いている。最近では、ミリング容器内の雰囲気として,種々の高純度ガスを用いることが可能になっており,かつ,圧力や温度を制御する技術も確立している。これにより,水素貯蔵物質の再水素化処理や新規水素貯蔵物質の開発に成功している。

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

この分野に感心のある企業等との共同研究・受託研究は可能である。また,試料や知見の提供,技術指導が可能である。
応用分野
水素貯蔵材料、化学薬品や合金の製造など

本研究の特徴・優位性

従来は空気中やアルゴン雰囲気でミリングを行うことが主流だったが、完全空気非接触で処理を行うことで嫌気性の物質を取り扱えるようになっている。また、導入ガス種や圧力を変えるだけでなく、液体窒素温度から300℃以上まで幅広い温度領域でのミリング処理が可能になっている。

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Synthesis and decomposition reactions of metal amides in metal-N-Hydrogen storage system, J. Power Sources 156, 166-170 (2006).

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