JP2014053185A - 燃料電池用セパレータ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】不活性ガス雰囲気中において、燃焼ガスの発熱及び搬送ガスの流動を用いて原料金属粉を溶解し、所要のノズルを通して噴射して、原料金属の極微細溶解液滴噴流を創製し、この溶解液滴噴流に冷媒を吹き付けて、アモルファス化した後、所要の基材上に噴射・衝突させて製造された所望板厚のアモルファス薄板が溶断加工、もしくは剪断加工等により、所望の外輪郭形状及び内輪郭形状に創形され、前記アモルファス薄板が所望枚数積層され、溶接により相互に固定されていることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
又、特許文献2には、燃料電池用セパレータを積層により構成する技術が開示されているが、この技術は非晶質薄帯を積層して構成する技術であり、又、各層の固定手段には、予め供給しておいた樹脂、又は加熱溶融接着時に供給した樹脂の溶着により接着する技術が用いられているため、耐熱性、耐積層強度、耐食性、電気伝導性などのすべての評価特性が加熱溶融接着用に供給した樹脂自身の特性に依存してしまい、アモルファス合金薄板のみをそのまま積層・溶接固定して樹脂などに特性を依存しない燃料電池用セパレータに対し諸特性が極めて劣るという欠点がある。さらに、セパレータ材料として厚さの薄い非晶質急冷箔帯を使用するため積層枚数が多く、各箔の製造及び輪郭形状成形と樹脂材の塗布工数を含む加工工数が多くなると共に積層工程における形状寸法精度を確保し難く、コスト高を余儀なくされるのみならず、各層間に樹脂が各々介在することにより電気抵抗が増加し通電特性が悪化したり、温度が昇温すると樹脂が軟化したり極低温になると脆化したりして接着強度が維持できなくなったり、燃料中の水素の吸着により水素脆性を発現して強度を低下させるなど種々の欠点を有するものである。
さらに、特許文献3に記載されている燃料電池用セパレータは、厚さ10〜50μmのアモルファス箔を積層により構成する技術であるが、導電性の接着剤の使用により通電性は改善されるものの、前記特許文献2と同様の欠点、即ち、各層の固定は接着剤で行われるため、耐熱性、耐積層強度、耐食性に劣り、又、積層枚数が多いことにより各箔の成形と樹脂材の塗布工数を含む加工工数が多くなると共に積層工程における形状寸法精度を確保し難く、コスト高を余儀なくされるのみならず、各層間の導電性接着剤の存在は、電気伝導性はあってもアモルファス合金薄板のみをそのまま積層・溶接固定する技術には劣るという欠点を有するものである。
・ 所望の外輪郭形状が外形創形されかつ第1貫通孔及び第2貫通孔並びに両貫通孔に連通する所望内輪郭形状の第1貫通流路溝が内形創形された創形基板と、・ 前記第1貫通孔、第2貫通孔、第1貫通流路溝と同一形状に2つの貫通孔及び両貫通孔に連通する所望内輪郭形状の第2貫通流路溝を各々内形創形し、さらに前記第1第貫通孔及び第2貫通孔並びに第2貫通流路溝の外輪郭形状に対し所望幅の縁部を有する外輪郭形状が外形創形された創形スリット板が所望枚数積層された創形スリット板群と、
・ 前記創形スリット板の第2貫通流路溝を覆い得る外輪郭形状が外形創形されかつ前記第1貫通孔及び第2貫通孔と同一形状に2つの貫通孔が内形創形された創形カバー板が、
各々積層され、
前記創形基板、創形スリット板群及び創形カバー板が相互に溶接により固定されている燃料電池用セパレータを特徴とするものである。
・ 所望の外輪郭形状が外形創形されかつ第1貫通孔及び第2貫通孔並びに両貫通孔に連通する所望内輪郭形状の第1貫通流路溝、さらに前記両貫通孔及び後述する第2創形スリット板の内輪郭形状と干渉しない位置に第3貫通孔並びに第4貫通孔が内形創形された第1の創形基板と、
・ 前記第1貫通孔、第2貫通孔、第1貫通流路溝と同一形状に2つの貫通孔及び両貫通孔に連通する所望内輪郭形状の第2貫通流路溝並びに前記第3貫通孔及び第4貫通孔と同一形状に2つの貫通孔が各々内形創形され、さらに前記内形創形された各貫通孔及び第2貫通溝の外輪郭形状に対し所望幅の縁部を有する外輪郭形状が外形創形された第1創形スリット板が所望枚数積層された第1創形スリット板群と、
・ 前記第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔及び第4貫通孔と同一形状に4つの貫通孔が内形創形され、かつ前記第1創形スリット板の外輪郭形状と同一形状に外輪郭形状が外形創形された創形隔離壁板と、
・ 前記第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔及び第4貫通孔と同一形状に4つの貫通孔並びに前記第3貫通孔と第4貫通孔に連通する所望内輪郭形状の第3貫通流路溝が内形創形され、さらに前記内形創形された4つの貫通孔及び第3貫通流路溝の外輪郭形状に対し所望幅の縁部を有する外輪郭形状が外形創形された第2創形スリット板が所望枚数積層された第2創形スリット板群と、
・ 前記第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔及び第4貫通孔と同一形状に4つの貫通孔と、さらに前記第3貫通孔及び第4貫通孔に連通しかつ前記第3貫通流路溝と同一形状の第4貫通流路溝が内形創形され、所望の外輪郭形状が外形創形された創形基板、
が各々積層され、
前記創形基板、創形スリット板群及び創形隔壁板が相互に溶接により固定されている燃料電池用セパレータを特徴とするものである。
(a)前記純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体が、超急冷遷移制御噴射法による前記遷移制御噴射工程直後で、結晶化温度以下の温度域まで冷却された時点、もしくは塑性流動性温度域まで冷却された時点に、圧延工程を経ること(第1の製造方法)、
(b)前記耐食金属製薄板素材に、前記超急冷遷移制御噴射法による遷移制御噴射工程を施した前記純アモルファス複合体もしくは準アモルファス複合体が、前記遷移制御噴射工程直後で結晶化温度以下の温度域まで冷却された時点、もしくは塑性流動性温度域まで冷却された時点に、圧延工程を経ること(第2の製造方法)、
(c)前記耐食金属製創形薄板素材をレーザーによる溶断加工もしくは金型による剪断加工等により所望の外輪郭形状に外形創形すると共に所望の内輪郭形状に内形創形する創形工程、次いで前記超急冷遷移制御噴射法による遷移制御噴射工程直後の純アモルファス創形複合体もしくは準アモルファス創形複合体が、結晶化温度以下の温度域まで冷却された時点、もしくは塑性流動性温度域まで冷却された時点に圧延工程を経ること(第3の製造方法)、
を好ましい態様とするものである。
(1).燃料電池用セパレータを構成するアモルファス創形薄板に、超急冷遷移制御噴射法を使用した前記第1の製造方法により超急冷遷移制御噴射された所望厚さの純アモルファス複合体より純アモルファス板状連結体をもしくは準アモルファス複合体より準アモルファス板状連結体を剥離し内外形創形した純アモルファス創形薄板もしくは準アモルファス創形薄板、又は、前記第2の製造方法により純アモルファス複合体を創形した純アモルファス創形複合薄板もしくは準アモルファス複合体を内外形創形した準アモルファス創形複合薄板、あるいは前記第3の製造方法により内外形創形した創形薄板素材に純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体を複合させた純アモルファス創形複合薄板もしくは準アモルファス創形複合薄板を使用するので、
1). 母材が電気伝導性の高い金属素材であって表面に絶縁性の高いクロミアやアルミナ等のセラミック皮膜が存在しないので、内部抵抗が小さいと共に電解膜等と直接接触させても接触電気抵抗が小さく、金などの高耐食性で接触電良伝性の小さい金属成分のメッキやその後の拡散処理等が不要であり、良導電性でありながら生産性が高く低価格であること、
2). 連続鋳造される溶湯を単ロールや複ロールにより急速冷却して製造される従来技術に基づく急冷箔帯と異なり、板厚60〜600μmの所望の厚板状アモルファスの素材が得られて積層枚数を減らせるので、内輪郭形状及び外輪郭形状の創形工数(プレス打ち抜き、レーザービームカット、ワイヤーカットなどの加工工数)、積層工数(組立、レーザー・スポット、シーム等の溶接工数)が削減できて生産性に優れ低価格化がはかられると共に、積層枚数が減少することによって積層面(積層個所・積層面積)も減少し、接触抵抗発生個所の減少に伴う抵抗の低下による導電性の確保・発電性能の向上、隙間腐食発生個所の減少に伴う腐食・イオン溶出の低下による耐食性の確保と発電性能の維持と低下防止がはかられること、
3). 耐食性に優れるため、金などの高耐食性で接触電良伝性の小さい金属成分のメッキやその後の拡散処理等を施さなくても優れた耐食性・耐久性を示すこと、
等の作用効果を奏する。
(2).創形スリット板群を1枚もしくは複数枚の耐食金属製薄板材より構成することにより、
1). 電極又は集電体又はガス拡散層との間で接触面が形成される創形基板及び創形カバー板は、超急冷遷移制御噴射法により製造された所望板厚のアモルファス創形薄板で構成されているので耐食性を維持しながら材料価格の低減が図られること、
2). 創形スリット板の板厚により厚い耐食金属製薄板材の使用が可能となって、内輪郭形状及び外輪郭形状の創形工数(プレス打ち抜き、レーザービームカット、ワイヤーカット等の加工工数)、積層工数(組立、レーザー・スポット、シーム等の溶接工数)が削減できて生産性に優れ低価格化がはかられること、
等の作用効果を奏する。
(3).創形基板、創形スリット板群、創形隔壁板、創形カバー板をレーザー・スポット、シーム等の溶接工程により組立・固定しているので、樹脂の熱溶着や導電性樹脂による接着と比較し、
1). 金属素材を溶融させて冶金的に固定しているので引張・剪断・振動・熱応力・等の種々の外力に耐えられ耐熱・耐久性に優れること、
2). 化学的にも安定し、耐食・耐久性に優れること、
等の作用効果を奏する。
(4).創形スリット板群を1枚もしくは複数枚の耐食金属製薄板材より構成、あるいはその耐食金属製薄板材にアモルファス材製創形基板、アモルファス材製創形カバー板もしくはアモルファス材製創形隔壁板を積層、又は耐食金属製薄板材を所望厚さの超急冷遷移制御噴射法により遷移制御噴射されたアモルファス層で被覆しているので、
1). 純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体で構成される接触面は電解膜等と直接接触させても接触抵抗が小さく、金などの高耐食性で接触電良伝性の小さい金属成分のメッキやその後の拡散処理等が不要であり、良導電性でありながら生産性が高く低価格であること、
2). 所望厚板の耐食金属製薄板材が使用可能で積層枚数を減らせるので、内輪郭形状及び外輪郭形状の創形工数(プレス打ち抜き、レーザービームカット、ワイヤーカット等の加工工数)、積層工数(組立、レーザー・スポット、シーム等の溶接工数)が削減できて生産性に優れ低価格化がはかられること、
3). 接触面が耐食性に優れるので、金などの高耐食性で接触電良伝性の小さい金属成分のメッキやその後の拡散処理等を施さなくても優れた耐食性・耐久性を示すこと、
等の作用効果を奏する。
(1).創形基板、創形スリット板、創形隔壁板、創形カバー板を基材もしくは耐食金属製薄板材に所望厚さの超急冷遷移制御噴射法により遷移制御噴射された純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体で被覆し、好ましくは超急冷遷移制御噴射工程直後の結晶化温度以下、より好ましくは塑性流動性温度域(概ね200〜520℃)の温度域まで冷却された時点で圧延工程を経ているので、
1). 純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体で構成される接触面は表面が滑らかになると共に緻密になり、且つ基材と純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体を含めた厚さが均一となって電解膜等と直接接触させても接触抵抗が小さく、金などの高耐食性で接触電良伝性の小さい金属成分のメッキやその後の拡散処理等が不要であり、良導電性でありながら生産性が高く低価格であること、
2). 基材と純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体を含めた厚さが厚く且つ均一となって所望厚板の耐食金属製薄板材が使用可能で積層枚数を減らせるので、内輪郭形状及び外輪郭形状の創形工数(プレス打ち抜き、レーザービームカット、ワイヤーカット等の加工工数)、積層工数(組立、レーザー・スポット、シーム等の溶接工数)が削減できて生産性に優れ低価格化がはかられること、
3). 純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体で構成される接触面の耐食性を高めることができるので、金などの高耐食性で接触電良伝性の小さい金属成分のメッキやその後の拡散処理等を施さなくても優れた耐食性・耐久性を示すこと、
等の作用効果を奏する。
なお、水ミストwは、高火力の火炎fとの接触によって酸素と水素とに分解し、火炎f中の酸素量を過剰気味にするため、火炎噴射口126から噴射される酸素の量を減らし、完全燃焼に必要な酸素量の50〜80%とする。また、図中噴射ガン121に設けられた128はアモルファス合金成分の原料粉末供給管、129はプロパンガス供給管、130は分岐経路、131は酸素供給管、132は不活性ガス供給管である。
次いで、異なる径のロールを組合した圧延機や異なる周速のロールを組合した圧延機などを使用して前記純アモルファス複合体より純アモルファス板状連結体を剥離させて純アモルファス薄板を、前記準アモルファス複合体より準アモルファス板状連結体を剥離させて準アモルファス薄板よりなるアモルファス薄板を得る。
得られた所望板厚の純アモルファス薄板もしくは準アモルファス薄板をレーザーによる溶断加工、もしくは金型による剪断加工等により、所望の外輪郭形状に外形創形されかつ同様の工法により所望の内輪郭形状に内形創形された前記各所望内外輪郭形状のアモルファス創形薄板を製造する。
得られた所望板厚の純アモルファス複合薄板もしくは準アモルファス複合薄板をレーザーによる溶断加工、もしくは金型による剪断加工等により、所望の外輪郭形状に外形創形されかつ同様の工法により所望の内輪郭形状に内形創形された前記各所望内外輪郭形状のアモルファス創形薄板を製造する。
次いで、前記大型超急冷遷移制御噴射機により、不活性ガスb雰囲気中において、噴射ガン21より噴射される火炎(溶解原料金属)fを、ミストノズル123より噴射される水ミストw(冷媒)により40万〜100万℃/秒の冷却速度で急冷して火炎f(原料金属極微細溶解液滴)の全て、又は必要な一部をアモルファス化させるとともに、その極微細アモルファス粒噴流、又は、該極微細アモルファス粒噴流とアモルファス化されていない極微細液滴噴流との混合噴流を、予め400〜450℃の所要温度に加熱された所望内外輪郭形状の前記創形薄板素材製基材上に吹き付け、該混合噴流中に含まれる、極微細アモルファス粒、又は、該極微細アモルファス粒とアモルファス化されていない極微細液滴噴流との混合体を、前記耐食金属製創形薄板素材製基材上に噴射・衝突させて、厚さ60μm以上に亘り極微細アモルファス粒のみからなる純アモルファス板状連結体を堆積させ、又は、前記極微細アモルファス粒もしくは前記極微細溶解液滴が凝固した極微細アモルファス粒及び前記極微細溶解液滴が凝固して生じる極微細結晶粒からなる準アモルファス板状連結体を厚さ60μm以上に亘り堆積させて、当該原料金属の純アモルファス板状連結体が前記創形薄板素材に複合された純アモルファス複合体である純アモルファス創形複合薄板、もしくは、当該原料金属のアモルファス部位と結晶化部位が所望割合で混合された準アモルファス板状連結体が前記創形薄板素材に複合された準アモルファス複合体である準アモルファス創形複合薄板より成るアモルファス創形薄板を創成する。なお、アモルファス創形薄板を創成後、好ましくは前記噴射・堆積・積層後ただちにロール・金型等を用いて該アモルファス創形薄板の堆積層である板状連結体(皮膜)に厚さ方向の圧縮加工を加えて、皮膜内部の稠密度向上や表面の平滑度の改善をはかる場合があるが、本発明では該アモルファス創形薄板の創成直後、該アモルファス創形薄板のアモルファス部位(金属ガラスを含む)の溶融点以下で好ましくは塑性流動性温度域(概ね200〜520℃)で、アモルファス合金皮膜付きのアモルファス創形薄板を圧延機に通すこともさらに好適であり、これによって純アモルファス創形複合薄板もしくは準アモルファス創形複合薄板より成るアモルファス創形薄板の表面を平滑にすると共にその内部に貫孔、空孔を生ずることなく製造することができる。
即ち、60μm未満では連続鋳造される溶湯を急速冷却して製造される急冷箔帯と板厚が大差なくて積層枚数が多く創形や組立て等の工数の低減がはかられず、他方、600μmを超えるとアモルファス創形薄板の導電特性は良くなるが、超急冷遷移制御噴射法による超急冷遷移制御噴射製板工程においてアモルファス化率の高い高品質な板の生産性が悪くコスト高となるためである。
なお、アモルファス創形薄板の板厚を、好ましくは150〜550μmとしたのは、150μm未満では連続鋳造される溶湯を急速冷却して製造される急冷箔帯よりは積層枚数は減らせるがその効果が乏しく、他方、550μmを超えると前記したようにアモルファス創形薄板の導電特性は良くなるが、超急冷遷移制御噴射法による超急冷遷移制御噴射製板工程においてアモルファス化率の高い高品質な板の生産性があまり良くなく比較的コスト高となるためである。又、アモルファス創形薄板の板厚を、さらに好ましくは200〜500μmとしたのは、200μmを超えることにより創形スリット板の積層枚数を大幅に減らして創形スリット板群を構成することが可能となって創形や組立て等の工数低減効果が顕著となり、他方、500μm以下であれば、超急冷遷移制御噴射法による超急冷遷移制御噴射製板工程においてアモルファス化率の高い高品質な板を生産性良く得ることができて製造コストを比較的安価にすることが出来るためである。
この燃料電池用セパレータ11は、構成部材すべてが連続溶接により固定されているので、流体の外部への漏洩の危惧が極めて少ないのも特徴である。
従って、この燃料電池用セパレータ12も前記燃料電池用セパレータ12と同様に、構成部材すべてが連続溶接により固定されているので、流体の外部への漏洩の危惧が極めて少ないのも特徴である。
従って、この燃料電池用セパレータ13の場合は、構成部材すべてが不連続溶接により固定されているので、溶接による熱変形が少なく形状精度に優れるという利点がある。
従って、この燃料電池用セパレータ14の場合は、外縁付近がレーザービーム溶接、電子ビーム溶接、シーム溶接等による連続溶接で固定されているので、流体の外部への漏洩の危惧がなく、且つ、外縁付近以外がレーザービームスポット溶接、プロジェクションスポット溶接、電子ビームスポット溶接等による不連続溶接で固定されているので、溶接による熱変形が少なく形状精度に優れるという利点がある。
なお、前記第6〜第8実施例使用の耐食金属製薄板材の厚さは,特に限定するものではないが、100〜2000μmが好ましい。即ち、100μm未満では変形し易く、また連続鋳造される溶湯を急速冷却して製造される急冷箔帯との厚さの差が少なくて積層枚数が比較的多く、工数の低減がはかり難くて価格も下がり難く、他方、2000μmを超えると変形はし難く積層枚数は減るが溶接固定されたセパレータは厚くなり、かつ重量も重くなり、燃料電池の軽量化がはかられず、又、アモルファス材の占める割合が少なくなってその優れた特性を発揮し難くなるためである。
創形基板21−1、21−2、創形スリット板22−1、22−2、創形隔離板23−1は、前記第1の製造方法すなわち大型超急冷遷移制御噴射機による超急冷遷移制御噴射法により超急冷遷移制御噴射された所望厚さの純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体を剥離し創形した純アモルファス創形薄板もしくは準アモルファス創形薄板、又は、前記第2の製造方法により純アモルファス複合体を創形した純アモルファス創形複合薄板もしくは準アモルファス複合体を創形した準アモルファス創形複合薄板より成るアモルファス創形薄板、あるいは前記第3の製造方法により予め創形した創形薄板素材に純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体を複合させた純アモルファス創形複合薄板もしくは準アモルファス創形複合薄板で構成されている。そして、所望の内輪郭形状および所望の外輪郭形状が創形されていて、周縁に周縁シール部28と燃料電池スタックを組立する際にタイボルト等を挿通する複数の組立孔26を設けた創形基板21−1、21−2、複数の創形スリット板22−1、22−2よりなる創形スリット板群22−1′、22−2′、第1貫通孔52−1、第2貫通孔52−2、第3貫通孔52−3および第4貫通孔52−4を設けた創形隔離板23−1が積層され、相互に溶接により各々固定されて第1貫通流路溝及び第2貫通流路溝が形成されている。
この燃料電池用セパレータ19の場合は、前記したように両貫通流路溝の形成位相が同一位相でかつ両流体の流れ方向が対向流なので片方の流体が熱媒体流体の場合に伝熱特性に優れるという特徴を有する。
創形基板31−1、31−2、創形スリット板32−1、32−2、創形隔離板33−1は、前記第1の製造方法すなわち大型超急冷遷移制御噴射機による超急冷遷移制御噴射法により超急冷遷移制御噴射された所望厚さの純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体を剥離し創形した純アモルファス創形薄板もしくは準アモルファス創形薄板、又は、前記第2の製造方法により純アモルファス複合体を創形した純アモルファス創形複合薄板もしくは準アモルファス複合体を創形した準アモルファス創形複合薄板より成るアモルファス創形薄板、あるいは前記第3の製造方法により予め創形した創形薄板素材に純アモルファス板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体を複合させた純アモルファス創形複合薄板もしくは準アモルファス創形複合薄板で構成されている。そして、所望の内輪郭形状および所望の外輪郭形状が創形されていて、周縁に周縁シール部38と燃料電池スタックを組立する際にタイボルト等を挿通する複数の組立孔36を設けた創形基板31−1、31−2、複数の創形スリット板32−1、32−2よりなる創形スリット板群32−1′、32−2′、第1貫通孔53−1、第2貫通孔53−2、第3貫通孔53−3及び第4貫通孔53−4を設けた創形隔離板33−1が積層され、相互に溶接により各々固定されて第1貫通流路溝および第2貫通流路溝が形成されている。
この燃料電池用セパレータ20の場合は、前記したように両貫通流路溝の形成位相が90度位相で直交させて設けたので剛性が高く変形しにくいという優れた特徴を有する。
1−1 アモルファス創形薄板
2、22−1、22−2、32−1、32−2 創形スリット板
2´22−1´、22−2´、32−1´、32−2´創形スリット板群
3 創形カバー板
23−1、33−1 創形隔離板
4−1、4−2、24−1、24−2、24−3、24−4、34−1、34−2、34−3、34−4 貫通流路溝
5−1、52−1、53−1 第1貫通孔
5−2、52−2、53−2 第2貫通孔
52−3、53−3 第3貫通孔
52−4、53−3 第4貫通孔
6、26、36 組立孔
8、28、38 周縁シール部
10〜20 燃料電池用セパレータ
11−1、12−1、P4、P6 連続溶接部
13−1、37−1、P3、P5 不連続溶接部、
14−1 レーザービーム溶接部
14−2 レーザービームスポット溶接部
15−1、16−1、17−1 耐食金属製薄板基材
16−2、17−2 アモルファス皮膜
18−1 直線状溝部のリブ
18−2 円弧状溝部のリブ
121 噴射ガン
123 ミスト噴射ノズル
124 水ミストの噴射口
125 材料粒子噴射口
126 火炎噴射口
127 不活性ガス噴射口
f 火炎
g 不活性ガス
w 水ミスト
Claims (28)
- 単一種類又は複数種類の金属粉、又は合金粉、又はそれらの混合粉からなる、原料金属粉を搬送ガスを用いて所要の燃焼ガスと混合し、燃焼ガスの燃焼発熱を利用して該原料金属粉を加熱・溶解すると同時に、該溶解原料金属をノズルを通して前記燃焼ガス及び前記搬送ガスと混合させつつ不活性ガスの噴射雰囲気中に噴出せしめ、該不活性ガスの噴射雰囲気中において、直径2〜100μm程度の極微細溶解液滴の噴流を創製し、該極微細溶解液滴の噴流の周囲から斜交しつつ吹き込む冷媒噴流にて当該極微細溶解液滴中の各液滴を、所望の冷却速度で急冷して該原料金属極微細溶解液滴の全て、又は必要な一部をアモルファス化させるとともに、該原料金属極微細溶解液滴の全て、又はその一部を、噴射流動中に該原料金属微細アモルファス粒噴流へと転化せしめ、該原料金属微細アモルファス粒噴流、又は、該原料金属微細アモルファス粒噴流と該原料金属極微細溶解液滴噴流との混合噴流を、予め所要温度に加熱済みの基材上に吹き付け、該混合噴流中に含まれる、前記原料金属極微細アモルファス粒、又は、該原料金属極微細アモルファス粒と前記原料金属極微細溶解液滴との混合体を、前記基材上に衝突かつ堆積せしめるとともに、その基材上に衝突かつ堆積した前記極微細アモルファス粒、又は、該極微細アモルファス粒と前記極微細溶解液滴を連結せしめて得られた前記極微細アモルファス粒のみからなる純アモルファス板状連結体、又は、前記極微細アモルファス粒もしくは前記極微細溶解液滴が凝固した極微細アモルファス粒及び前記極微細溶解液滴が凝固して生じる極微細結晶粒からなる準アモルファス板状連結体であって、当該原料金属の純アモルファス板状連結体が前記基材に複合された純アモルファス複合体、もしくは、当該原料金属のアモルファス部位と結晶化部位が所望割合で混合された準アモルファス板状連結体が前記基材に複合された準アモルファス複合体を得、前記純アモルファス複合体より純アモルファス板状連結体を剥離させて純アモルファス薄板、又は、前記準アモルファス複合体より準アモルファス板状連結体を剥離させて準アモルファス薄板よりなるアモルファス薄板を得る超急冷遷移制御噴射法により製造された所望板厚のアモルファス薄板をレーザーによる溶断加工、もしくは金型による剪断加工等により、所望の外輪郭形状に外形創形されかつ所望の内輪郭形状に内形創形された前記各所望内外輪郭形状のアモルファス創形薄板が所望枚数積層され、前記積層されたアモルファス創形薄板が溶接により相互に固定されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
- 単一種類又は複数種類の金属粉、又は合金粉、又はそれらの混合粉からなる、原料金属粉を搬送ガスを用いて所要の燃焼ガスと混合し、燃焼ガスの燃焼発熱を利用して該原料金属粉を加熱・溶解すると同時に、該溶解原料金属をノズルを通して前記燃焼ガス及び前記搬送ガスと混合させつつ不活性ガスの噴射雰囲気中に噴出せしめ、該不活性ガスの噴射雰囲気中において、直径2〜100μm程度の極微細溶解液滴の噴流を創製し、該極微細溶解液滴の噴流の周囲から斜交しつつ吹き込む冷媒噴流にて当該極微細溶解液滴中の各液滴を、所望の冷却速度で急冷して該原料金属極微細溶解液滴の全て、又は必要な一部をアモルファス化させるとともに、該原料金属極微細溶解液滴の全て、又はその一部を、噴射流動中に該原料金属微細アモルファス粒噴流へと転化せしめ、該原料金属微細アモルファス粒噴流、又は、該原料金属微細アモルファス粒噴流と該原料金属極微細溶解液滴噴流との混合噴流を、予め所要温度に加熱済みの耐食金属製薄板基材上に吹き付け、該混合噴流中に含まれる、前記原料金属極微細アモルファス粒、又は、該原料金属極微細アモルファス粒と前記原料金属極微細溶解液滴との混合体を、前記耐食金属製薄板基材上に衝突かつ堆積せしめるとともに、その耐食金属製薄板基材上に衝突かつ堆積した前記極微細アモルファス粒、又は、該極微細アモルファス粒と前記極微細溶解液滴を連結せしめて得られた前記極微細アモルファス粒のみからなる純アモルファス板状連結体、又は、前記極微細アモルファス粒もしくは前記極微細溶解液滴が凝固した極微細アモルファス粒及び前記極微細溶解液滴が凝固して生じる極微細結晶粒からなる準アモルファス板状連結体であって、当該原料金属の純アモルファス板状連結体が前記耐食金属製薄板基材に複合された純アモルファス複合体である純アモルファス複合薄板、もしくは、当該原料金属のアモルファス部位と結晶化部位が所望割合で混合された準アモルファス板状連結体が前記基材に複合された準アモルファス複合体である準アモルファス複合薄板を得、前記純アモルファス複合薄板、又は、前記準アモルファス複合薄板よりなるアモルファス複合薄板を得る超急冷遷移制御噴射法により製造された所望板厚のアモルファス複合薄板をレーザーによる溶断加工、もしくは金型による剪断加工等により、所望の外輪郭形状に外形創形されかつ所望の内輪郭形状に内形創形された前記各所望内外輪郭形状の純アモルファス創形複合薄板、又は、準アモルファス創形複合薄板よりなるアモルファス創形薄板が所望枚数積層され、前記積層されたアモルファス創形薄板が溶接により相互に固定されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
- 単一種類又は複数種類の金属粉、又は合金粉、又はそれらの混合粉からなる、原料金属粉を搬送ガスを用いて所要の燃焼ガスと混合し、燃焼ガスの燃焼発熱を利用して該原料金属粉を加熱・溶解すると同時に、該溶解原料金属をノズルを通して前記燃焼ガス及び前記搬送ガスと混合させつつ不活性ガスの噴射雰囲気中に噴出せしめ、該不活性ガスの噴射雰囲気中において、直径2〜100μm程度の極微細溶解液滴の噴流を創製し、該極微細溶解液滴の噴流の周囲から斜交しつつ吹き込む冷媒噴流にて当該極微細溶解液滴中の各液滴を、所望の冷却速度で急冷して該原料金属極微細溶解液滴の全て、又は必要な一部をアモルファス化させるとともに、該原料金属極微細溶解液滴の全て、又はその一部を、噴射流動中に該原料金属微細アモルファス粒噴流へと転化せしめ、該原料金属微細アモルファス粒噴流、又は、該原料金属微細アモルファス粒噴流と該原料金属極微細溶解液滴噴流との混合噴流を、耐食金属製薄板素材をレーザーによる溶断加工、もしくは金型による剪断加工等により、所望の外輪郭形状に外形創形されかつ所望の内輪郭形状に内形創形され、さらに予め所要温度に加熱された所望内外輪郭形状の創形薄板素材製基材上に吹き付け、該混合噴流中に含まれる、前記原料金属極微細アモルファス粒、又は、該原料金属極微細アモルファス粒と前記原料金属極微細溶解液滴との混合体を、前記加熱済み創形薄板素材製基材上に衝突かつ堆積せしめるとともに、その加熱済み創形薄板素材上に衝突かつ堆積した前記極微細アモルファス粒、又は、該極微細アモルファス粒と前記極微細溶解液滴を連結せしめて得られた前記極微細アモルファス粒のみからなる純アモルファス板状連結体、又は、前記極微細アモルファス粒もしくは前記極微細溶解液滴が凝固した極微細アモルファス粒及び前記極微細溶解液滴が凝固して生じる極微細結晶粒からなる準アモルファス板状連結体であって、当該原料金属の純アモルファス板状連結体が前記創形薄板素材に複合された純アモルファス複合体である純アモルファス創形複合薄板、もしくは、当該原料金属のアモルファス部位と結晶化部位が所望割合で混合された準アモルファス板状連結体が前記創形薄板素材に複合された準アモルファス複合体である準アモルファス創形複合薄板を得、前記純アモルファス創形複合薄板、又は、前記準アモルファス創形複合薄板よりなるアモルファス創形複合薄板を得る超急冷遷移制御噴射法により製造された所望板厚、所望内外輪郭形状の純アモルファス創形複合薄板、又は、準アモルファス創形複合薄板よりなるアモルファス創形薄板が所望枚数積層され、前記積層されたアモルファス創形薄板が溶接により相互に固定されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
- 請求項1乃至3に記載の超急冷遷移制御噴射法により製造された所望板厚、所望形状のアモルファス創形薄板が所望枚数積層され、前記積層されたアモルファス創形薄板が溶接により相互に固定されている燃料電池用セパレータであって、前記所望形状に創形された各アモルファス創形薄板は、
・ 所望の外輪郭形状が外形創形されかつ第1貫通孔及び第2貫通孔並びに両貫通孔に連通する所望内輪郭形状の第1貫通流路溝が内形創形された創形基板と、・ 前記第1貫通孔、第2貫通孔、第1貫通流路溝と同一形状に2つの貫通孔及び両貫通孔に連通する所望内輪郭形状の第2貫通流路溝を各々内形創形し、さらに前記第1第貫通孔及び第2貫通孔並びに第2貫通流路溝の外輪郭形状に対し所望幅の縁部を有する外輪郭形状が外形創形された創形スリット板が所望枚数積層された創形スリット板群と、
・ 前記創形スリット板の第2貫通流路溝を覆い得る外輪郭形状が外形創形されかつ前記第1貫通孔及び第2貫通孔と同一形状に2つの貫通孔が内形創形された創形カバー板が、
各々積層され、
前記創形基板、創形スリット板群及び創形カバー板が相互に溶接により固定されている、
ことを特徴とする燃料電池用セパレータ。 - 請求項1乃至3に記載の超急冷遷移制御噴射法により製造された所望板厚、所望形状のアモルファス創形薄板が所望枚数積層され、前記積層されたアモルファス創形薄板が溶接により相互に固定されている燃料電池用セパレータであって、前記所望形状に創形された各アモルファス創形薄板は、
・ 所望の外輪郭形状が外形創形されかつ第1貫通孔及び第2貫通孔並びに両貫通孔に連通する所望内輪郭形状の第1貫通流路溝、さらに前記両貫通孔及び後述する第2創形スリット板の内輪郭形状と干渉しない位置に第3貫通孔並びに第4貫通孔が内形創形された第1の創形基板と、
・ 前記第1貫通孔、第2貫通孔、第1貫通流路溝と同一形状に2つの貫通孔及び両貫通孔に連通する所望内輪郭形状の第2貫通流路溝並びに前記第3貫通孔及び第4貫通孔と同一形状に2つの貫通孔が各々内形創形され、さらに前記内形創形された各貫通孔及び第2貫通溝の外輪郭形状に対し所望幅の縁部を有する外輪郭形状が外形創形された第1創形スリット板が所望枚数積層された第1創形スリット板群と、
・ 前記第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔及び第4貫通孔と同一形状に4つの貫通孔が内形創形され、かつ前記第1創形スリット板の外輪郭形状と同一形状に外輪郭形状が外形創形された創形隔離壁板と、
・ 前記第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔及び第4貫通孔と同一形状に4つの貫通孔並びに前記第3貫通孔と第4貫通孔に連通する所望内輪郭形状の第3貫通流路溝が内形創形され、さらに前記内形創形された4つの貫通孔及び第3貫通流路溝の外輪郭形状に対し所望幅の縁部を有する外輪郭形状が外形創形された第2創形スリット板が所望枚数積層された第2創形スリット板群と、
・ 前記第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔及び第4貫通孔と同一形状に4つの貫通孔と、さらに前記第3貫通孔及び第4貫通孔に連通しかつ前記第3貫通流路溝と同一形状の第4貫通流路溝が内形創形され、所望の外輪郭形状が外形創形された創形基板、
が各々積層され、
前記創形基板、創形スリット板群及び創形隔壁板が相互に溶接により固定されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。 - 前記貫通流路溝の形成形状は、一条もしくは多数条からなるスネイクベンド状あることを特徴とする請求項4又は5に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記第2貫通流路溝と第3貫通流路溝の主たる形成方向が略平行であることを特徴とする請求項4又は5に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記第2貫通流路溝と第3貫通流路溝の主たる形成方向が傾斜していることを特徴とする請求項4又は5に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記アモルファス創形薄板材が、前記純アモルファス複合体もしくは前記純アモルファス創形複合体、又は、前記準アモルファス複合体もしくは前記準アモルファス創形複合体が、超急冷遷移制御噴射直後で、少なくとも結晶化温度以下まで冷却された時点で圧延されてなるアモルファス創形薄板材であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記アモルファス創形薄板材が、前記純アモルファス複合体もしくは前記純アモルファス創形複合体、又は、前記準アモルファス複合体もしくは前記準アモルファス創形複合体が、超急冷遷移制御噴射直後で、塑性流動性温度域まで冷却された時点で圧延されてなるアモルファス創形薄板材であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記溶接がスポット溶接、ビーム溶接、もしくはシーム溶接の単独もしくはこれらを組み合わせた複合溶接であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記ビーム溶接が、レーザービーム溶接もしくは電子ビーム溶接であることを特徴とする請求項11に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記スポット溶接が、レーザービーム溶接であることを特徴とする請求項11に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記アモルファス創形薄板の板厚が60〜600μmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記アモルファス創形薄板の板厚が好ましくは150〜550μmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記アモルファス創形薄板の板厚がさらに好ましくは200〜500μmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記創形スリット板群が、1枚もしくは複数枚の耐食金属製薄板材よりなる創形スリット板と該創形スリット板の片面もしくは両面にアモルファス材製創形スリット板が積層されて構成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記創形スリット板群が1枚もしくは複数枚の耐食金属製薄板材よりなり、さらに前記アモルファス材製創形基板、アモルファス材製創形カバー板もしくはアモルファス材製創形隔壁板が積層されていることを特徴とする請求項17に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記各所望形状のアモルファス創形薄板は、耐食金属製薄板に超急冷遷移制御噴射法により遷移制御噴射された所望厚さのアモルファス層で被覆されていることを特徴とする請求項2〜3のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータ。
- 前記耐食金属製薄板の厚さが100〜2000μmであることを特徴とする請求項19に記載の燃料電池用セパレータ。
- 燃料電池用セパレータの製造方法であって、単一種類又は複数種類の金属粉、又は合金粉、又はそれらの混合粉からなる、原料金属粉を搬送ガスを用いて所要の燃焼ガスと混合し、燃焼ガスの燃焼発熱を利用して該原料金属粉を加熱・溶解すると同時に、該溶解原料金属をノズルを通して前記燃焼ガス及び前記搬送ガスと混合させつつ不活性ガスの噴射雰囲気中に噴出せしめ、該不活性ガスの噴射雰囲気中において、直径2〜100μm程度の極微細溶解液滴の噴流を創製し、該極微細溶解液滴の噴流の周囲から斜交しつつ吹き込む冷媒噴流にて当該極微細溶解液滴中の各液滴を、所望の冷却速度で急冷して該原料金属極微細溶解液滴の全て、又は必要な一部をアモルファス化させるとともに、該原料金属極微細溶解液滴の全て、又はその一部を、噴射流動中に該原料金属微細アモルファス粒噴流へと転化せしめ、該原料金属微細アモルファス粒噴流、又は、該原料金属微細アモルファス粒噴流と該原料金属極微細溶解液滴噴流との混合噴流を、予め所要温度に加熱済みの基材上に吹き付け、該混合噴流中に含まれる、前記原料金属極微細アモルファス粒、又は、該原料金属極微細アモルファス粒と前記原料金属極微細溶解液滴との混合体を、前記基材上に衝突かつ堆積せしめるとともに、その基材上に衝突かつ堆積した前記極微細アモルファス粒又は該極微細アモルファス粒と前記極微細溶解液滴を連結せしめて得られた前記極微細アモルファス粒のみからなる純アモルファス板状連結体、又は、前記極微細アモルファス粒もしくは前記極微細溶解液滴が凝固した極微細アモルファス粒及び前記極微細溶解液滴が凝固して生じる極微細結晶粒からなる準アモルファス板状連結体であって、当該原料金属の純アモルファス板状連結体が前記基材に複合された純アモルファス複合体、もしくは、当該原料金属のアモルファス部位と結晶化部位とが所望割合で混合された準アモルファス板状連結体が前記基材に複合された準アモルファス複合体を得た後、前記純アモルファス複合体より純アモルファス板状連結体を剥離させて純アモルファス薄板を、又は、前記準アモルファス複合体より準アモルファス板状連結体を剥離させて準アモルファス薄板よりなるアモルファス薄板を得る超急冷遷移制御噴射法により製造された所望板厚のアモルファス薄板をレーザーによる溶断加工もしくは金型による剪断加工等により所望の外輪郭形状に外形創形しさらに所望の内輪郭形状に内形創形する創形工程、次いで前記創形工程を経た各所望内外輪郭形状のアモルファス創形薄板を所望枚数積層する積層工程、さらに前記所望枚数積層されたアモルファス創形薄板を溶接により相互に固定する工程、を経ること特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
- 燃料電池用セパレータの製造方法であって、単一種類又は複数種類の金属粉、又は合金粉、又はそれらの混合粉からなる、原料金属粉を搬送ガスを用いて所要の燃焼ガスと混合し、燃焼ガスの燃焼発熱を利用して該原料金属粉を加熱・溶解すると同時に、該溶解原料金属をノズルを通して前記燃焼ガス及び前記搬送ガスと混合させつつ不活性ガスの噴射雰囲気中に噴出せしめ、該不活性ガスの噴射雰囲気中において、直径2〜100μm程度の極微細溶解液滴の噴流を創製し、該極微細溶解液滴の噴流の周囲から斜交しつつ吹き込む冷媒噴流にて当該極微細溶解液滴中の各液滴を、所望の冷却速度で急冷して該原料金属極微細溶解液滴の全て、又は必要な一部をアモルファス化させるとともに、該原料金属極微細溶解液滴の全て、又はその一部を、噴射流動中に該原料金属微細アモルファス粒噴流へと転化せしめ、該原料金属微細アモルファス粒噴流、又は、該原料金属微細アモルファス粒噴流と該原料金属極微細溶解液滴噴流との混合噴流を、予め所要温度に加熱済みの耐食金属製薄板基材上に吹き付け、該混合噴流中に含まれる、前記原料金属極微細アモルファス粒、又は、前記原料金属極微細アモルファス粒と該原料金属極微細溶解液滴との混合体を、前記耐食金属製薄板基材上に衝突かつ堆積せしめるとともに、その耐食金属製薄板基材上に衝突かつ堆積した前記極微細アモルファス粒、又は、該極微細アモルファス粒と前記極微細溶解液滴を連結せしめて得られた前記極微細アモルファス粒のみからなる純アモルファス板状連結体、又は、前記極微細アモルファス粒もしくは前記極微細溶解液滴が凝固した極微細アモルファス粒及び前記極微細溶解液滴が凝固して生じる極微細結晶粒からなる準アモルファス板状連結体であって、当該原料金属の純アモルファス板状連結体前記基材に複合された純アモルファス複合体である純アモルファス複合薄板、もしくは、当該原料金属のアモルファス部位と結晶化部位とが所望割合で混合された準アモルファス板状連結体が前記耐食金属製薄板基材に複合された準アモルファス複合体である準アモルファス複合薄板を得た後、前記純アモルファス複合薄板、又は、前記準アモルファス複合薄板よりなるアモルファス複合薄板を得る超急冷遷移制御噴射法により製造する工程、得られた前記所望板厚のアモルファス複合薄板をレーザーによる溶断加工もしくは金型による剪断加工等により所望の外輪郭形状に外形創形しさらに所望の内輪郭形状に内形創形する創形工程、次いで前記創形工程を経た各所望内外輪郭形状のアモルファス創形薄板を所望枚数積層する積層工程、さらに前記所望枚数積層されたアモルファス創形薄板を溶接により相互に固定する工程、を経ること特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
- 燃料電池用セパレータの製造方法であって、単一種類又は複数種類の金属粉、又は合金粉、又はそれらの混合粉からなる、原料金属粉を搬送ガスを用いて所要の燃焼ガスと混合し、燃焼ガスの燃焼発熱を利用して該原料金属粉を加熱・溶解すると同時に、該溶解原料金属をノズルを通して前記燃焼ガス及び前記搬送ガスと混合させつつ不活性ガスの噴射雰囲気中に噴出せしめ、該不活性ガスの噴射雰囲気中において、直径2〜100μm程度の極微細溶解液滴の噴流を創製し、該極微細溶解液滴の噴流の周囲から斜交しつつ吹き込む冷媒噴流にて当該極微細溶解液滴中の各液滴を、所望の冷却速度で急冷して該原料金属極微細溶解液滴の全て、又は必要な一部をアモルファス化させるとともに、該原料金属極微細溶解液滴の全て、又はその一部を、噴射流動中に該原料金属微細アモルファス粒噴流へと転化せしめ、該原料金属微細アモルファス粒噴流、又は、該原料金属微細アモルファス粒噴流と該原料金属極微細溶解液滴噴流との混合噴流を、予め耐食金属製薄板素材をレーザーによる溶断加工、もしくは金型による剪断加工等により、所望の外輪郭形状に外形創形しさらに所望の内輪郭形状に内形創形された所望内外輪郭形状の創形薄板素材を形成し、次いで所望温度に加熱した該創形薄板素材製基材上に吹き付け、該混合噴流中に含まれる、前記原料金属極微細アモルファス粒、又は、前記原料金属極微細アモルファス粒と該原料金属極微細溶解液滴との混合体を、前記加熱済み創形薄板素材上に衝突かつ堆積せしめるとともに、その加熱済み創形薄板素材上に衝突かつ堆積した前記極微細アモルファス粒、又は、該極微細アモルファス粒と前記極微細溶解液滴を連結せしめて得られた極微細アモルファス粒のみからなる純アモルファス板状連結体、又は、前記極微細アモルファス粒もしくは前記極微細溶解液滴が凝固した極微細アモルファス粒、及び前記極微細溶解液滴が凝固して生じる極微細結晶粒からなる準アモルファス板状連結体であって、当該原料金属の純アモルファス板状連結体が前記創形薄板素材に複合された純アモルファス創形複合体である純アモルファス創形複合薄板、もしくは、当該原料金属のアモルファス部位と結晶化部位とが所望割合で混合された準アモルファス板状連結体が前記創形薄板素材に複合された準アモルファス創形複合体である準アモルファス創形複合薄板を得、前記純アモルファス創形複合薄板、又は、前記準アモルファス創形複合薄板よりなるアモルファス創形薄板を得る超急冷遷移制御噴射法により製造する工程、得られた前記所望板厚で所望内外輪郭形状のアモルファス創形薄板を所望枚数積層する積層工程、さらに前記所望枚数積層されたアモルファス創形薄板を溶接により相互に固定する工程、を経ること特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
- 前記燃料電池用セパレータの製造方法は、使用するアモルファス創形薄板材が、超急冷遷移制御噴射法による前記遷移制御噴射工程直後で、結晶化温度以下まで冷却された前記純アモルファス複合体もしくは前記純アモルファス創形複合体、又は、前記準アモルファス複合体もしくは前記準アモルファス創形複合体を得た後、圧延工程を経ることを特徴とする請求項21〜23に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
- 前記燃料電池用セパレータの製造方法は、使用するアモルファス創形薄板材が、超急冷遷移制御噴射法による前記遷移制御噴射工程直後で、塑性流動性温度域まで冷却された前記純アモルファス複合体もしくは前記純アモルファス創形複合体、又は、前記準アモルファス複合体もしくは前記準アモルファス創形複合体を得た後、圧延工程を経ることを特徴とする請求項21〜23に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
- アモルファス薄板の製造方法であって、単一種類又は複数種類の金属粉、又は合金粉、又はそれらの混合粉からなる、原料金属粉を搬送ガスを用いて所要の燃焼ガスと混合し、燃焼ガスの燃焼発熱を利用して該原料金属粉を加熱・溶解すると同時に、該溶解原料金属をノズルを通して前記燃焼ガス及び前記搬送ガスと混合させつつ不活性ガスの噴射雰囲気中に噴出せしめ、該不活性ガスの噴射雰囲気中において、直径2〜100μm程度の極微細溶解液滴の噴流を創製し、該極微細溶解液滴の噴流の周囲から斜交しつつ吹き込む冷媒噴流にて当該極微細溶解液滴中の各液滴を、所望の冷却速度で急冷して該原料金属極微細溶解液滴の全て、又は必要な一部をアモルファス化させるとともに、該原料金属極微細溶解液滴の全て、又はその一部を、噴射流動中に該原料金属微細アモルファス粒噴流へと転化せしめ、該原料金属微細アモルファス粒噴流、又は、該原料金属微細アモルファス粒噴流と該原料金属極微細溶解液滴噴流との混合噴流を、予め所要温度に加熱済みの基材上に吹き付け、該混合噴流中に含まれる、前記原料金属極微細アモルファス粒、又は、該原料金属極微細アモルファス粒と前記原料金属極微細溶解液滴との混合体を、前記基材上に衝突かつ堆積せしめるとともに、その基材上に衝突かつ堆積した前記極微細アモルファス粒、又は、該極微細アモルファス粒と前記極微細溶解液滴を連結せしめて得られた前記極微細アモルファス粒のみからなる純アモルファス板状連結体、又は、前記極微細アモルファス粒もしくは前記極微細溶解液滴が凝固した極微細アモルファス粒及び前記極微細溶解液滴が凝固して生じる極微細結晶粒からなる準アモルファス板状連結体であって、当該原料金属の純アモルファス板状連結体が前記基材に複合された純アモルファス複合体、もしくは、当該原料金属のアモルファス部位と結晶化部位とが所望割合で混合された準アモルファス板状連結体が前記基材に複合された準アモルファス複合体を得た後、前記純アモルファス複合体より純アモルファス板状連結体を剥離させて純アモルファス薄板を、又は、前記準アモルファス複合体より準アモルファス板状連結体を剥離させて準アモルファス薄板よりなるアモルファス薄板を得ること特徴とするアモルファス薄板の製造方法。
- アモルファス薄板の製造方法であって、単一種類又は複数種類の金属粉、又は合金粉、又はそれらの混合粉からなる、原料金属粉を、搬送ガスを用いて所要の燃焼ガスと混合し、燃焼ガスの燃焼発熱を利用して該原料金属粉を加熱・溶解すると同時に、該溶解原料金属をノズルを通して前記燃焼ガス及び前記搬送ガスと混合させつつ不活性ガスの噴射雰囲気中に噴出せしめ、該不活性ガスの噴射雰囲気中において、直径2〜100μm程度の極微細溶解液滴の噴流を創製し、該極微細溶解液滴の噴流の周囲から斜交しつつ吹き込む冷媒噴流にて当該極微細溶解液滴中の各液滴を、所望の冷却速度で急冷して該原料金属極微細溶解液滴の全て、又は必要な一部をアモルファス化させるとともに、該原料金属極微細溶解液滴の全て、又はその一部を、噴射流動中に該原料金属微細アモルファス粒噴流へと転化せしめ、該原料金属微細アモルファス粒噴流、又は、該原料金属微細アモルファス粒噴流と該原料金属極微細溶解液滴噴流との混合噴流を、予め所要温度に加熱済みの耐食金属製薄板基材上に吹き付け、該混合噴流中に含まれる、前記原料金属極微細アモルファス粒、又は、該原料金属極微細アモルファス粒と前記原料金属極微細溶解液滴との混合体を、前記耐食金属製薄板基材上に衝突かつ堆積せしめるとともに、その耐食金属製薄板基材上に衝突かつ堆積した前記極微細アモルファス粒、又は、該極微細アモルファス粒と前記極微細溶解液滴を連結せしめて得られた前記極微細アモルファス粒のみからなる純アモルファス板状連結体、又は、前記極微細アモルファス粒もしくは前記極微細溶解液滴が凝固した極微細アモルファス粒及び前記極微細溶解液滴が凝固して生じる極微細結晶粒からなる準アモルファス板状連結体であって、当該原料金属の純アモルファス板状連結体が前記耐食金属製薄板基材に複合された純アモルファス複合体である純アモルファス複合薄板を、もしくは、当該原料金属のアモルファス部位と結晶化部位とが所望割合で混合された準アモルファス板状連結体が前記耐食金属製薄板基材に複合された準アモルファス複合体である準アモルファス複合薄板を得た後、前記純アモルファス複合薄板、又は、前記準アモルファス複合薄板よりなるアモルファス複合薄板を得ること特徴とするアモルファス薄板の製造方法。
- 本発明に係るアモルファス薄板の製造方法であって、単一種類又は複数種類の金属粉、又は合金粉、又はそれらの混合粉からなる、原料金属粉を搬送ガスを用いて所要の燃焼ガスと混合し、燃焼ガスの燃焼発熱を利用して該原料金属粉を加熱・溶解すると同時に、該溶解原料金属をノズルを通して前記燃焼ガス及び前記搬送ガスと混合させつつ不活性ガスの噴射雰囲気中に噴出せしめ、該不活性ガスの噴射雰囲気中において、直径2〜100μm程度の極微細溶解液滴の噴流を創製し、該極微細溶解液滴の噴流の周囲から斜交しつつ吹き込む冷媒噴流にて当該極微細溶解液滴中の各液滴を、所望の冷却速度で急冷して該原料金属極微細溶解液滴の全て、又は必要な一部をアモルファス化させるとともに、該原料金属極微細溶解液滴の全て、又はその一部を、噴射流動中に該原料金属微細アモルファス粒噴流へと転化せしめ、該原料金属微細アモルファス粒噴流、又は、該原料金属微細アモルファス粒噴流と該原料金属極微細溶解液滴噴流との混合噴流を、予め耐食金属製薄板素材をレーザーによる溶断加工、もしくは金型による剪断加工等により、所望の外輪郭形状に外形創形すると共に所望の内輪郭形状に内形創形された所望内外輪郭形状の創形薄板素材を形成し、次いで所望温度に加熱した該創形薄板素材製基材上に吹き付け、該混合噴流中に含まれる、前記原料金属極微細アモルファス粒、又は、前記原料金属極微細アモルファス粒と該原料金属極微細溶解液滴との混合体を、前記加熱済み創形薄板素材上に衝突かつ堆積せしめるとともに、その加熱済み創形薄板素材上に衝突かつ堆積した前記極微細アモルファス粒、又は、該極微細アモルファス粒と前記極微細溶解液滴を連結せしめて得られた極微細アモルファス粒のみからなる純アモルファス板状連結体、又は、前記極微細アモルファス粒もしくは前記極微細溶解液滴が凝固した極微細アモルファス粒、及び前記極微細溶解液滴が凝固して生じる極微細結晶粒からなる準アモルファス板状連結体であって、当該原料金属の純アモルファス板状連結体が前記創形薄板素材に複合された純アモルファス創形複合体である純アモルファス創形複合薄板、もしくは、当該原料金属のアモルファス部位と結晶化部位とが所望割合で混合された準アモルファス板状連結体が前記創形薄板素材に複合された準アモルファス創形複合体である準アモルファス創形複合薄板を得た後、前記純アモルファス創形複合薄板、又は、前記準アモルファス創形複合薄板よりなるアモルファス複合薄板を得ること特徴とするアモルファス薄板の製造方法。
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