2007 Fiscal Year Annual Research Report
大過冷却相変態を利用した温間ロール圧延による非晶質金属水素分離用高緻密薄膜の創製
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18360328
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山浦 真一 Tohoku University, 金属材料研究所, 助教 (50323100)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 久道 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (00161571)
井上 明久 東北大学, 総長 (10108566)
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| Keywords | 水素 / 水素分離 / 金属ガラス / 非晶質 / 圧延 |
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| Research Abstract |
平成19年度はまず広い過冷却液体領域を示すZr-Al-Ni-Cu系金属ガラスを用いて、温間圧延加工による多孔質基材上への製膜実験を行った。多孔質基材としては各種孔径の金属粉末焼結体を用いた。本年度は基材に追加工を施し、枠型に内側をくり抜き、金属ガラス薄膜が枠型に貼り付いて枠の内側には金属ガラスが単独で残る様にした。これはモジュール化を想定した金属ガラスー異種材料(この場合は金属多孔質材)の接合を兼ねたものである。実験の結果、金属ガラスが金属多孔質枠材と良い密着性を示しながら接合された。この製膜試料にパラジウムコーティングを施し、パラジウムー金属ガラスーパラジウムの膜について水素透過性を調べたところ、水素透過実験でも良好な水素透過性が認められた。これにより本方法が水素分離金属ガラスの多孔質基材上への製膜のみならず、新しい接合技術としても可能性があることが分かった。
さらに、本研究で作製している水素分離用緻密薄膜の適用例としてメタノール水蒸気改質水素製造を想定し、まず前段階としてNi-Nb-Zr合金薄帯の適用によるメタノール水蒸気改質水素製造実験を行った。触媒は銅系触媒を用い、抽出ガス成分の分析にはガスクロマトグラフを用いた。その結果、本研究で開発しているNi-Nb-Zr系アモルファス・金属ガラス合金薄帯を用いて高純度水素の抽出・製造に成功し、本合金系が水素分離膜として実際に使用可能であることが分かった。
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