スカンジウム水素化物（スカンジウム水素合金とも呼ばれる）は、スカンジウムと水素を結合させて作られる合金です。水素は硬化剤として作用し、スカンジウム原子の結晶格子中の転位が互いに滑り合うのを防ぎます。水素の量を調整することで、得られるスカンジウム水素化物の硬度などの特性を制御できます。水素含有量を増やすと、スカンジウムよりも硬くなります。
スカンジウム箔を水素で徐々に水素化することによって形成される。[1]
スカンジウム水素化物を構成する狭い濃度範囲において、水素とスカンジウムの混合物は2つの異なる構造を形成する可能性があります。室温では、スカンジウムの最も安定した形態は六方最密充填（HCP）構造のα-スカンジウムです。[2]これは比較的柔らかい金属材料で、22℃で0.89重量%以下の中程度の濃度の水素を溶解できます。室温でスカンジウム水素化物に0.89%を超える水素が含まれると、面心立方（FCC）構造のδ相に変化します。スカンジウム水素化物には4.29%というかなり多くの水素を溶解することができ、これはスカンジウム水素化物の上限水素含有量を反映しています。
研究によると、極限条件下で生成される「η相」と呼ばれる第三相の存在が示唆されています。この相は最大6.30%の水素を溶解することができます。
スカンジウム金属中の水素拡散では濃度依存の活性化エネルギーが観測される。[3]
参考文献
- ^ dブロック元素の化学 G. Singh (2007)
- ^ Manchester, FD; Pitre, JM (1997). 「H-SC（水素-スカンジウム）系」. Journal of Phase Equilibria . 18 (2): 194– 205. doi :10.1007/BF02665706. ISSN 1054-9714.
- ^ Weaver, H. (1972). 「核磁気共鳴法によるスカンジウム水素化物中の陽子運動の検討」. Physical Review B. 5 ( 5): 1663– 1667. Bibcode :1972PhRvB...5.1663W. doi :10.1103/PhysRevB.5.1663. ISSN 0556-2805.
