水素貯蔵システム研究室

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水素が入ると、金属はもろくなる。

水素貯蔵システム研究室は、水素を使う機器の中で金属の部材に何が起きるかを研究しています。
水素が材料の内部に侵入すると強さや延びが下がることがあり、これは水素脆化と呼ばれます。
水素脆化は、機器を安全に設計することやコストを下げることの障害になっています。
ステンレス鋼やマルテンサイト鋼、ニッケル基超合金など幅広い材料を対象に、水素ガスの中での疲労き裂の進み方や破壊靱性を調べています。
高圧の水素ガスの中で引張試験や疲労試験ができる装置のほか、ねじり疲労の試験機や、大気中で低温から高温まで幅広い温度をつくれる試験機をそろえています。
壊れた試験片の表面は電界放出型走査電子顕微鏡で観察し、EBSDで結晶の向きを、昇温脱離分析で材料から出てくる水素の量を調べます。
学生が自分で装置を動かして実験を進め、高度な知識と技術が要る装置ではテクニカルスタッフの支援を受けます。

ResearchResearch themes

水素を利用する機器では、さまざまな金属部材が水素ガスにさらされます。各種の金属材料について水素脆化のメカニズムを解明し、水素ガス環境で使う材料の選択基準と、機器の強度設計法を確立することで、より安全で低コストな水素の貯蔵・輸送・供給システムに貢献しようとしています。軸になっているのは材料力学を土台にした金属疲労の研究で、水素の影響だけでなく、転がり疲労の強度を破壊力学の立場から評価する方法にも取り組んでいます。高圧水素ガス中での金属材料の強度特性については、日本・アメリカ・ドイツが連携して進める国際ラウンドロビン試験で主導的な役割を担っています。

VoicesStudent voices

Compiled from answers by students who were in the lab. Ratings and reviews reflect individual students' experiences, not the lab's official views.

Students who take part in an interview may receive a thank-you gift worth ¥1,000, regardless of what they say.