水素適合材料・破壊学
工学研究院 機械工学部門
工学府 機械工学専攻
工学部 機械工学科
水素適合材料・破壊学研究室は機械工学部門とカーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（WPI-I2CNER）の協力により設置された研究室です。水素は脱炭素社会を実現するために、エネルギー・キャリアとしても化学原料としても重要な役割を持っていますが、金属材料の強度を低下させる場合があります。そのため、水素を利用する機器の安全性確保には、金属材料の強度に及ぼす水素の影響を明らかにしなければなりません。このような背景のもと、本研究室では、材料力学を学術的な基盤として、水素環境中で金属材料の強度試験を実施しています。
水素が金属材料に侵入するためには、水素分子が水素原子に解離しなければなりません。この現象の理解と解析のために、化学反応に関する量子力学計算を融合しています。
高温型燃料電池や高温水素製造、水素エンジン、水素製鉄など、高温水素利用技術の開発が活発に進められていますが、高温水素は、金属材料にとっては極めて攻撃的な環境です。高温水素中での材料試験を実施できる研究機関は世界的にも限られていますが、当研究室には４台の高温水素中材料試験機が設置されており、この分野の研究を世界的にもリードしています。
所属教員
久保田 祐信 教授 ／Juan Shang 助教
主な研究テーマ
- 水素脆化に関する研究
- 水素に微量不純物を添加して水素脆化を抑制する研究
- 高温水素中クリープに関する研究
- 水素浸食に関する研究
