チタンニオブ合金粉末は、チタンとニオブで構成されています。ニオブ金属は、高強度、低密度、生体適合性、耐腐食性、耐疲労性、高温クリープ耐性という独自の組み合わせを特徴としています。
チタンニオブ合金は、より広範なチタン系金属間化合物材料の一部であり、純チタンに比べて優れた物理的、化学的、機械的特性を備えています。ニオブを合金元素として添加することで、特定の特性を向上させることができ、チタンニオブ合金は特定の用途に合わせてカスタマイズできます。
金属バイポーラプレートは、小型軽量の固体高分子型燃料電池開発の鍵となります。しかし、その多くは燃料電池環境における耐久性と導電性の点で課題に直面しています。本研究では、SS316Lプレートにニオブ-チタン（Nb-Ti）合金/白金（Pt）コーティングを施すことで、耐食性、表面濡れ性、電気伝導性、熱伝導性を向上させ、界面接触抵抗を低減しました。さらに、SS316LにNb-Ti合金/Ptコーティングを施すことで、SS316Lの面内伝導率は42.6%、熱伝導率は3.5%向上し、米国エネルギー省のこれらの分野における技術目標を上回りました。これらの結果は、Nb-Ti合金/Ptコーティングを施したSS316Lバイポーラプレートを燃料電池に適用することが可能であることを示しています。
最も実用的なNb-Ti超伝導材料は、35%～55%のNbを含む単純な二元合金です。超伝導性能を向上させるため、少量のタンタルとジルコニウムを添加することができます。超伝導の安定性を確保するため、Nb-Ti超伝導材料では、純銅、純アルミニウム、または銅ニッケル合金をマトリックス材料として使用し、複数のNb-Ti微細コアを積層して複合多コア超伝導材料を形成することがよくあります。1本の超伝導線には数十から数万個のNb-Tiコアが含まれることがあり、最小コア径は1μmに達します。さらに、用途によっては、損失を低減し、電磁安定性を高めるために、多コア線を撚ったり、交換したりする必要があることがよくあります。
