JP5665408B2 - Moisture-generating reactor - Google Patents

Moisture-generating reactor

Info

Publication number
JP5665408B2
JP5665408B2 JP2010175790A JP2010175790A JP5665408B2 JP 5665408 B2 JP5665408 B2 JP 5665408B2 JP 2010175790 A JP2010175790 A JP 2010175790A JP 2010175790 A JP2010175790 A JP 2010175790A JP 5665408 B2 JP5665408 B2 JP 5665408B2
Authority
JP
Grant status
Grant
Patent type
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010175790A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012036027A (en )
Inventor
大見 忠弘
忠弘 大見
川田 幸司
幸司 川田
池田 信一
信一 池田
森本 明弘
明弘 森本
皆見 幸男
幸男 皆見
圭志 平尾
圭志 平尾
信治 坂本
信治 坂本
北野 真史
真史 北野
Original Assignee
国立大学法人東北大学
株式会社フジキン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Description

本発明は、白金触媒層を有する反応炉内に水素ガスと酸素ガスとを供給し、触媒反応させることにより、燃焼(約2000℃)させることなく、水素ガスと酸素ガスとの着火点(500〜580℃)より低い触媒反応温度(400℃以下)で高純度の水分を発生させる水分発生用反応炉に関する。 The present invention supplies hydrogen gas and oxygen gas into the reaction furnace having a platinum catalyst layer, by catalytic reaction, combustion (about 2000 ° C.) without the ignition point of hydrogen gas and oxygen gas (500 at 580 ° C.) lower than the catalytic reaction temperature (400 ° C. or less) on water generating reactor for generating high purity moisture.

従来、半導体の製造に於ける水分酸化法を用いたシリコンの酸化膜付けにおいて、超高純度の水分を連続的に供給するために用いられる水分発生用反応炉が知られている(例えば、特許文献1〜5)。 Conventionally, in the oxide film with the silicon using in water oxidation in semiconductor manufacturing, water-generating reactor to be used for continuously supplying ultrapure water is known (e.g., Japanese Patent documents 1 to 5).

この種の水分発生用反応炉は、例えば、図4に示すように、炉本体部材22、23を対向状に組み合せ溶接することにより、反応用の内部空間Pを有する反応炉本体が形成されており、この反応炉本体に原料ガス入口24、水分ガス出口25、入口側反射体26、出口側反射体27等を夫々設けると共に、原料ガス入口24と対向する側の炉本体部材23の内壁面に白金触媒層28bを設けることにより形成されている。 Moisture generation reactor of this type, for example, as shown in FIG. 4, by welding combination furnace body members 22 and 23 to the opposite shape, the reactor body is formed having an internal space P for reaction cage, the raw material gas inlet 24 into the reactor body, the moisture gas outlet 25, the inlet-side reflector 26, with the outlet side reflector 27 or the like respectively provided, the inner wall surface of the raw material gas inlet 24 and opposite side of the furnace body member 23 It is formed by providing a platinum catalyst layer 28b on.

反応炉のステンレス製母材と白金触媒層28bとの間にはバリア層28aが形成され、該バリア層によって、母材中の不純物が白金触媒層28b内に拡散することを阻止し、白金触媒層の劣化を防止している。 Between the stainless steel base metal and the platinum catalyst layer 28b of the reactor barrier layer 28a is formed by the barrier layer, impurities in the base material is prevented from diffusing into the platinum catalyst layer 28b, a platinum catalyst so as to prevent the deterioration of the layers.

バリア層28aの厚さは0.1μm〜5μm程度とされ、例えば、TiNからなるバリア層28aがイオンプレーティング法により形成されている。 The thickness of the barrier layer 28a is about 0.1 .mu.m to 5 .mu.m, for example, a barrier layer 28a made of TiN is formed by ion plating. 更に、白金触媒層28bの厚さは1nm〜0.5mmとされ、例えば、真空蒸着法により形成されている。 Further, the thickness of the platinum catalyst layer 28b is a 1Nm~0.5Mm, for example, is formed by a vacuum deposition method. 尚、バリア層28aの形成方法としては、前記イオンプレーティング法以外に、イオンスパッタリング法や真空蒸着法等のPVD法や化学蒸着法(CVD法)、ホットプレス法、溶射法等を用いられる。 As the method for forming the barrier layer 28a, in addition to the ion plating method, ion sputtering method or a PVD method or a chemical vapor deposition method such as vacuum vapor deposition method (CVD method), hot pressing method, using a spraying method or the like. また、白金触媒層28bの形成方法は、前記真空蒸着法以外に、イオンプレーティング法やイオンスパッタリング法、化学蒸着法、ホットプレス法等が用いられ、更に、バリア層28aがTiN等の導電性のある物質の時にはメッキ法も用いられる。 Further, the method of forming the platinum catalyst layer 28b, in addition to the vacuum deposition method, an ion plating method or ion sputtering method, chemical vapor deposition, hot pressing or the like is used, further, the barrier layer 28a is conductive, such as TiN when the some of the material is a plating method may also be used.

国際公開第97/28085号パンフレット WO 97/28085 pamphlet 特開2000−169108号公報 JP 2000-169108 JP 特開2000−169109号公報 JP 2000-169109 JP 特開2000−169110号公報 JP 2000-169110 JP 特開2002−274812号公報 JP 2002-274812 JP

しかしながら、従来のTiN等からなるバリア層は、長期間使用すると白金触媒層の触媒性能が低下するという問題があった。 However, the conventional barrier layer made of TiN or the like, the catalytic performance of the platinum catalyst layer is lowered a long period of use. また、長期使用により、バリア層への付着力(剥離強度)が低下するという問題もあった。 Moreover, long-term use, adhesion to the barrier layer (peel strength) was also lowered.

白金触媒層の触媒性能の経時低下は、白金触媒層内に、母材からの不純物がバリア層を通過して拡散することが原因の一つと考えられる。 Time decrease in catalytic performance of the platinum catalyst layer, platinum catalyst layer, it is considered one of the causes that impurities from the matrix to diffuse through the barrier layer.

また、白金触媒層のバリア層への付着力の経時低下は、触媒反応による活性化された酸素(O ラジカル)が白金触媒層を通過してバリア層の白金触媒層との界面付近を徐々に酸化することにより、バリア層と白金触媒層との付着力を低下させるためと考えられる。 Further, time reduction in the adhesion to the barrier layer of the platinum catalyst layer, gradually the vicinity of the interface between the platinum catalyst layer of activated oxygen by catalytic reaction (O 2 radicals) passes through the platinum catalyst layer a barrier layer by oxidizing the believed to reduce the adhesion between the barrier layer and the platinum catalyst layer. このような付着力の低下は通常の使用状態において白金触媒を剥離させる程ではないが、例えば、メンテナンス時の意図しない落下等による水分発生用反応炉への予期しない衝撃等により、白金触媒層が部分的に剥離する恐れがある。 Without enough to separate the platinum catalyst in normal use such a decrease in adhesion and, for example, due to an unexpected impact or the like to moisture generation reactor by unintentional dropping or the like during maintenance, the platinum catalyst layer which may be partially peeled off. また、 白金触媒層が剥離すると、剥離した白金がコンタミネーションとなって、製造される半導体の品質に重大な悪影響を及ぼすことになる。 Moreover, when the platinum catalyst layer is peeled off, the peeled platinum becomes contaminated, resulting in a serious adverse effect on the semiconductor quality being produced. さらに、白金触媒層が剥離すると、剥離した白金は熱容量が小さく、水素ガスと酸素ガスの触媒反応によって生じる反応熱によって温度が上昇し着火源となるため、爆発や燃焼による製造装置の損傷や安全性の問題も生じる。 Further, the platinum catalyst layer is peeled off, the peeled platinum heat capacity is small, the temperature is raised to ignition source by the reaction heat generated by the catalytic reaction of hydrogen gas and oxygen gas, Ya damage maker according explosion or burning also it occurs safety issues.

そこで、本発明は、白金触媒層の触媒性能及び白金触媒層のバリア層に対する付着力を長期間維持することができる水分発生用反応炉を提供することを主たる目的とする。 Accordingly, the present invention is to provide a moisture generation reactor capable of long-term maintaining adhesion to the barrier layer of the catalyst performance and the platinum catalyst layer of the platinum catalyst layer main purpose.

本発明者等は鋭意研究の結果、Y にある種の金属酸化物を所定量添加して焼成した焼結体からなるバリア層を形成することにより、反応炉本体の母材から白金触媒層への不純物の拡散を長期間防止することにより長期間の触媒性能を維持するとともに、白金触媒層がバリア層との間に高い付着力を長期間維持できることを見出した。 The present inventors have result of intensive studies, by forming a barrier layer made of a sintered body obtained by firing a certain metal oxide Y 2 O 3 was added a predetermined amount of platinum from the base material of the reactor body while maintaining long-term catalyst performance by preventing long term diffusion of impurities into the catalyst layer, platinum catalyst layer was found to be able to maintain long-term high adhesion between the barrier layer.

すなわち、本発明は、ガス入口及び水分出口が設けられた反応炉本体と、前記反応炉本体の内壁面に形成されたバリア層と、該バリア層上に形成された白金触媒層と、を有し、前記バリア層が、Y 90〜99.5重量%と、Y 以外の金属酸化物であって金属原子と酸素原子との単結合1mol当たりの標準生成エンタルピーが−200kJ/mol以下である金属酸化物0.5〜10重量%と、を含有することを特徴とする水分発生用反応炉を提供する。 That is, the present invention is used, the number and the reactor body gas inlet and water outlet are provided, said reactor barrier layer formed on the inner wall surface of the main body, and a platinum catalyst layer formed on the barrier layer, the and, the barrier layer, Y 2 and O 3 90 to 99.5 wt%, the standard enthalpy of formation per single bond 1mol of Y 2 O 3 metal oxide other than the a and metal atoms and oxygen atoms -200kJ 0.5 to 10 wt% and the metal oxide is / mol or less, to provide a moisture generation reactor, characterized in that it contains a.

前記金属酸化物は、La 、CeO 、Ce 、MgO、及びThO からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 The metal oxide, La 2 O 3, CeO 2 , Ce 2 O 3, MgO, and is preferably at least one selected from the group consisting of ThO 2.

前記反応炉本体が、水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料によって形成されていることが好ましい。 It said reactor body, it is preferably formed of a material having no catalytic activity for hydrogen and oxygen.

少なくとも1枚の反射体を前記反応炉本体内に更に備え、該反射体が水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料によって形成されていることが好ましい。 Further comprising at least one reflector in the reactor body, it is preferable that the reflector is formed of a material having no catalytic activity for hydrogen and oxygen.

前記反射体は、前記ガス入口及び前記水分出口の少なくとも一方を所定間隔を介して遮るように、前記反応炉本体にスペーサーを介して固定ネジによって固定されており、前記スペーサー及び前記固定ネジが水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料によって形成されていることが好ましい。 The reflector, the gas inlet and so as to block with a predetermined interval at least one of the water outlet, is fixed by fixing screws through the spacer into the reactor body, the spacer and the fixing screw is hydrogen and it is preferably formed by a material having no catalytic activity for oxygen.

前記反射体を形成する触媒活性を有しない材料は、鉄−クロム−アルミ合金、アルミ合金、又は銅合金であることが好ましい。 Material that does not have a catalytic activity for forming the reflector, iron - chromium - is preferably an aluminum alloy, an aluminum alloy, or copper alloy.

前記反応炉本体の内部空間内の前記白金触媒層を有しない部位が、水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料からなる非触媒性層によって被覆されていることが好ましい。 The platinum catalyst layer having no sites within the interior space of the reactor body, it is preferably covered by a non-catalytic layer comprising a catalytically active from no material to hydrogen and oxygen.

前記水分発生用反応炉は、少なくとも1枚の反射体を前記反応炉本体内に更に備え、該反射体が、水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料からなる非触媒性層によって被覆されていることが好ましい。 The moisture generation reactor further comprises at least one reflector in the reactor main body, the reflector is coated by non-catalytic layer comprising a catalytically active from no material to hydrogen and oxygen it is preferred that.

前記反射体は、前記ガス入口及び前記水分出口の少なくとも一方を所定間隔を介して遮るように、前記反応炉本体にスペーサーを介して固定ネジによって固定されており、前記スペーサー及び前記固定ネジが水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料からなる非触媒性層によって被覆されていることが好ましい。 The reflector, the gas inlet and so as to block with a predetermined interval at least one of the water outlet, is fixed by fixing screws through the spacer into the reactor body, the spacer and the fixing screw is hydrogen and it is preferably covered by a non-catalytic layer made of a material having no catalytic activity for oxygen.

前記触媒活性を有しない材料からなる非触媒性層は、TiN、TiC、TiCN、TiAlN、Al 、Cr 、SiO 、CrN、及び、Y からなる群から選ばれる少なくとも1種の材料により形成されることが好ましい。 Non-catalytic layer made of a material not having catalytic activity is selected TiN, TiC, TiCN, TiAlN, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, SiO 2, CrN, and, from the group consisting of Y 2 O 3 it is preferably formed by at least one material.

前記触媒活性を有しない材料からなる非触媒性層は、前記バリア層と同一材料によって形成しても良い。 Non-catalytic layer made of a material not having catalytic activity may be formed by the barrier layer and the same material.

本発明は、Y 90〜99.5重量%と、Y 以外の金属酸化物であって金属原子と酸素原子との単結合1mol当たりの標準生成エンタルピーが−200kJ/mol以下である金属酸化物0.5〜10重量%と、を含有するバリア層を用いることにより、バリア性能の経時劣化と白金触媒層との付着力の経時低下とを抑制することができる。 The present invention, Y 2 O 3 90~99.5 and weight%, Y 2 O 3 standard enthalpy per single bond 1mol of a metal oxide metal atoms and oxygen atoms other than the following -200kJ / mol a metal oxide from 0.5 to 10 wt% is, by using a barrier layer containing, it is possible to suppress the time reduction in the adhesion between the time degradation and the platinum catalyst layer of barrier performance.

バリア性能の評価試験結果を示すグラフである。 Is a graph showing the evaluation test results of barrier performance. 白金触媒層とバリア層との付着力を評価した試験結果を示すグラフである。 Is a graph showing the test results of evaluation of the adhesion between the platinum catalyst layer and the barrier layer. 比較例について白金触媒層のTiNバリア層への付着力を試験した結果を示すグラフである。 Is a graph showing the results of testing the adhesion of the TiN barrier layer of a platinum catalyst layer in Comparative Examples. 従来の水分発生用反応炉の一形態を示す縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a conventional moisture generating reactor.

本発明に係る水分発生用反応炉の実施形態について、以下に図1〜4を参照して説明する。 Embodiments of the moisture generating reactor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1-4 below. なお、本発明は、主としてバリア層28aの材料が異なる点を除き、水分発生用反応炉の構造は従来と同様であるので、図4を参照する。 The present invention is primarily except material of the barrier layer 28a is different, since the structure of the moisture generation reactor is conventional, referring to FIG.

水分発生用反応炉は、出口側の炉本体部材23の内壁面にバリア層が成膜され、該バリア層上に白金触媒層28bが成膜されている。 Generating moisture for the reaction furnace, the barrier layer is deposited on the inner wall surface of the outlet side of the furnace body member 23, the platinum catalyst layer 28b is formed on the barrier layer. 本発明のバリア層は、Y と、金属原子と酸素原子との単結合1mol当たりの標準生成エンタルピーΔHfが−200kJ/mol以下である(Y 以外の)金属酸化物と、を所定範囲の比率で含有する焼結体によって形成される。 Barrier layer of the present invention, Y 2 O 3, standard enthalpy ΔHf single bond 1mol per the metal atoms and oxygen atoms is less than -200kJ / mol (other than Y 2 O 3) and metal oxides, It is formed by a sintered body containing a ratio of the predetermined range.

ここで、Y 以外の上記金属酸化物が、金属原子と酸素原子との単結合1mol当たりの標準生成エンタルピーΔHfが−200kJ/molを越えるものであると、長期間の使用により炉体本体部23から該バリア層を通過して白金触媒層28b内に拡散する不純物の量が増加し、バリア性能を経時劣化させる場合があるため、好ましくない。 Here, the furnace the metal oxides other than Y 2 O 3 is, when the standard enthalpy of formation ΔHf of the single bonds 1mol per the metal atom and the oxygen atom are those in excess of -200kJ / mol, by long-term use since there is a case where the main body portion 23 passes through the barrier layer the amount of impurities diffused into the platinum catalyst layer 28b is increased, thereby deterioration over time the barrier performance, undesirably.

金属原子と酸素原子との単結合1mol当たりの標準生成エンタルピーΔHfが−200kJ/mol以下の金属酸化物は、例えば、Ta 、SiO 、TiO 、ZrO 、Al 、HfO 、La 、CeO 、Ce 、MgO、ThO であり、これらの金属酸化物を1種または2種以上を混合して用いることができる。 Standard enthalpy ΔHf is -200kJ / mol or less of the metal oxide of the single bond 1mol per the metal atoms and oxygen atoms, for example, Ta 2 O 5, SiO 2 , TiO 2, ZrO 2, Al 2 O 3, HfO 2, La 2 O 3, CeO 2, Ce 2 O 3, MgO, a ThO 2, it is possible to use these metal oxides alone or in combination. これらの金属酸化物の中でも、La 、CeO 、Ce 、MgO、ThO は、金属原子と酸素原子との単結合1mol当たりの標準生成エンタルピーΔHfが、Y に次いで低い値であるため好ましく、特にCeO 若しくはCe はY と混合することにより400℃程度で焼結できるためより好ましい。 Among these metal oxides, La 2 O 3, CeO 2 , Ce 2 O 3, MgO, ThO 2 , the standard enthalpy of formation ΔHf of the single bonds 1mol per the metal and oxygen atoms, the Y 2 O 3 then preferably for a lower value, in particular CeO 2 or Ce 2 O 3 is preferable because it can sinter at about 400 ° C. by mixing Y 2 O 3.

上記のような金属酸化物における金属原子と酸素原子との単結合1mol当たりの標準生成エンタルピーΔHfは、Ta−O結合が−205kJ/mol、Si−O結合が−228kJ/mol、Ti−O結合が−228kJ/mol、Zr−O結合が−275kJ/mol、Al−O結合が−279kJ/mol、Hf−O結合が−286kJ/mol、La−O結合が−299kJ/mol、CeO のCe−O結合が−272kJ/mol、Ce のCe−O結合が−299kJ/mol、Mg−O結合が−301kJ/mol、Th−O結合が−306kJ/molである。 Standard enthalpy ΔHf single bond 1mol per the metal atom and the oxygen atom in the metal oxide as described above, Ta-O bond -205kJ / mol, Si-O bonds -228kJ / mol, Ti-O bond There -228kJ / mol, Zr-O bond -275kJ / mol, Al-O bond -279kJ / mol, Hf-O bond -286kJ / mol, La-O bonds -299kJ / mol, of CeO 2 Ce -O bonds -272kJ / mol, Ce-O bond -299kJ / mol of Ce 2 O 3, Mg-O bond -301kJ / mol, Th-O bond is -306kJ / mol. ちなみに、Y のY−O結合は、ΔHf=−318kJ/molである。 Incidentally, Y-O bond of Y 2 O 3 is a ΔHf = -318kJ / mol.

本発明のバリア層は、Y 90〜99.5重量%と、金属原子と酸素原子との単結合1mol当たりの標準生成エンタルピーΔHfが−200kJ/mol以下である(Y 以外の)金属酸化物0.5〜10重量%を含有してなり、好ましくは、Y 95〜99重量%と前記ΔHf値(−200kJ/mol以下。以下同様。)の金属酸化物1〜5重量%とを含有してなる。 Barrier layer of the present invention, a Y 2 O 3 90 to 99.5 wt%, standard enthalpy ΔHf single bond 1mol per the metal atoms and oxygen atoms is less than -200kJ / mol (except Y 2 O 3 of) and also contains 0.5 to 10 wt% metal oxide, preferably a metal oxide of Y 2 O 3 95 to 99 wt% and the ΔHf value (-200kJ / mol or less. forth.) 1 comprising a 5 wt%. と前記ΔHf値の金属酸化物との合計を100%とした場合に、前記ΔHf値の金属酸化物の含有率が、0.5重量%未満であるか若しくは10重量%を越えるとバリア性能が経時劣化する傾向があるため、好ましくない。 In case of a Y 2 O 3 and total 100% of the metal oxide of the ΔHf value, the content of the metal oxide of the ΔHf value, or exceeds 10% by weight or less than 0.5 wt% and the barrier performance tends to degrade over time, which is not preferable. これは、Y 90〜99.5重量%と前記ΔHf値の金属酸化物0.5〜10重量%からなるバリア層は、前記ΔHf値の金属酸化物がY の格子欠陥を埋めてバリア性能を高める役割を果たすが、Y と前記ΔHf値の金属酸化物との合計を100%とした場合に前記ΔHf値の金属酸化物の含有率が10重量%を越えるとY の格子欠陥を増大させるためと考えられる。 This, Y 2 O 3 90 to 99.5% by weight of a metal oxide from 0.5 to 10 wt% of the ΔHf values barrier layer, lattice defects of the metal oxide is Y 2 O 3 of the ΔHf value the fill serves to improve the barrier property, Y 2 O 3 and the content of the metal oxide of the ΔHf values when the total of 100% of the metal oxide of the ΔHf value exceeds 10 wt% It believed to increase the lattice defects of Y 2 O 3 and.

入口側の炉本体部材22の内壁面にも、出口側の炉本体部材23と同様に、バリア層を成膜し、該バリア層上に白金触媒層を形成することもできるが、原料ガス入口24の入口近傍で水分発生反応が活発に行なわれると入口側接続用金具等の温度が上昇し過ぎるおそれがあるため、入口側の炉本体部材22の原料ガス入口24の中心から少なくとも半径10mm位の範囲、望ましくは半径15〜25m 位の範囲には白金触媒層を形成しないことが望ましい。 Also the inner wall surface of the inlet side of the furnace body member 22, similar to the outlet side of the furnace body member 23, forming a barrier layer, can be formed of platinum catalyst layer on the barrier layer, the raw material gas inlet since the moisture generating reaction is actively carried out in the vicinity of the entrance of 24 temperature, such as the inlet for the side connection fitting there is a possibility that too high, at least a radius 10mm position from the center of the raw material gas inlet 24 of the inlet side of the furnace body member 22 range, preferably in the range of radius 15~25M m-position it is desirable not to form a platinum catalyst layer.

反応炉本体の母材には、例えば、SUS316L等のステンレス鋼、ニッケル合金鋼、ニッケル鋼が用いられ得る。 The base material of the reactor body, for example, stainless steel such as SUS316L, nickel alloy steel, nickel steel can be used. 反応炉本体がステンレス鋼、ニッケル合金鋼、ニッケル鋼のようにO やH に対して触媒活性作用を及ぼし得る材料により形成されている場合は特に、炉内の白金触媒層が形成されていない部分は、酸素及び水素に対する触媒活性を有しない非触媒性層を、母材による触媒活性を妨げるための被膜として成膜しておくことが望ましい。 The reactor body is stainless steel, nickel alloy steel, especially if it is made of a material can have a catalytic activity effect on O 2 or H 2 as nickel steel, a platinum catalyst layer in the furnace is formed no portion of oxygen and non-catalytic layer having no catalytic activity for hydrogen, it is desirable to deposited as a coating to prevent the catalytic activity due to the base material. そのような非触媒性層の材料としては、TiN、TiC 、TiCN 、TiAlN、Al 、Cr 、SiO 、CrN、Y を挙げることができるが、本発明の上記バリア層と同じ材料を用いることもできる。 As the material of such a non-catalytic layer, TiN, TiC, TiCN, TiAlN , Al 2 O 3, Cr 2 O 3, SiO 2, CrN, there may be mentioned Y 2 O 3, the above-mentioned present invention it is also possible to use the same material as the barrier layer. なお、これらの材料を2種以上用いても良い。 It is also possible to use these materials two or more.

このことは、反応炉本体内に反射体26,27が設けられている場合には、当該反射体26,27についても同様である。 This means that, when the reflector 27 is provided in the reactor body is the same for the reflector 26 and 27. すなわち、反射体26,27の母材が、O やH に対して触媒活性作用を及ぼし得る材料である場合には、反射体26,27の表面に酸素及び水素に対する触媒活性を有しない非触媒性層を成膜することが望ましい。 That is, the base material of the reflector 26, 27, when the relative O 2 or H 2 is a material that can have a catalytic activity action has no catalytic activity for oxygen and hydrogen on the surface of the reflector 26, 27 it is desirable for forming a non-catalytic layer.

なお、母材による触媒活性を妨げるための非触媒性層として本発明の上記バリア層と同じ材料を用いる場合、炉本体部材23,24の内面全面に、上記した本発明のバリア層と同じ材料からなる被膜を形成した後、その被膜上の所望部分のみに白金触媒層28bを成膜することができる。 In the case of using the same material as the barrier layer of the present invention as a non-catalytic layer for preventing the catalytic activity due to the base material, the entire inner surface of the furnace body members 23 and 24, the same material as the barrier layer of the present invention described above after forming a coating film made of, it is possible to form a platinum catalyst layer 28b only in a desired portion on the coating.

反射体26,27は、反応炉内に対向して配置され得る。 Reflector 27 may be disposed opposite to the reactor. 反射体26,27は、図示例ではディスク状に形成されているが、反応炉の内部空間P内へ流入した混合ガスとの衝突により混合ガスを拡散させる効率を高めることができるものであれば、その形態は限定されない。 Reflector 26 and 27, although in the illustrated example is formed in a disk shape, as long as the mixed gas by collision with the mixed gas flowing into the inner space P of the reactor can increase efficiency to diffuse , its form is not limited. 入口側の反射体26は、入口側の炉本体部材22と一定の間隙を介して原料ガス入口24を遮るように、スペーサー31を介して固定ネジ30により炉本体部材22に固定されている。 Reflector 26 of the inlet side to intercept the raw material gas inlet 24 and the inlet side of the furnace body member 22 through a fixed gap, are fixed to the furnace body member 22 by fixing screws 30 through the spacer 31. 出口側の反射体26もまた、出口側の炉本体部材22と一定の間隙を介して原料ガス入口24を遮るように、スペーサー31を介して固定ネジ30により炉本体部材23に固定されている。 Reflector 26 on the outlet side are also fixed to the outlet side of the furnace body member 22 through a fixed gap to block the raw material gas inlet 24, the fixing screw 30 via the spacer 31 to the furnace body member 23 . 反射体は、螺子止めに限らず、溶接等の他の固定手段により固定することもできる。 Reflector is not limited to screwing, can be fixed by other fixing means such as welding. なお、図示例では一対の反射体を備える例を示したが、反射体は一つでもよく、その場合、好ましくは出口側の反射体27のみが設けられ得る。 In the illustrated example has shown an example in which a pair of reflectors, the reflector may be one, in which case, may preferably be provided only the reflector 27 of the outlet side.

原料ガス入口24を通して反射体26へ向けて噴射された酸素と水素の混合ガスは、反射体26へ衝突した後に内部空間P内で拡散され、拡散された混合ガスは、白金触媒層28bの全面に亘って略均等に衝突接触することにより所謂触媒活性化され、H とO とが反応することにより水分ガスが生成される。 A mixed gas of oxygen and hydrogen injected toward the reflector 26 through the raw material gas inlet 24 is diffused in the inner space P after colliding to the reflector 26, the diffused mixed gas, the entire surface of the platinum catalyst layer 28b is called catalyst activation by substantially uniformly collides contact over, H 2 and O 2 is water vapor is produced by reacting. また、内部空間P内に形成された水分ガスは、出口側の反射体27と出口側の炉体本体部材23との隙間Lを通して水分ガス出口25へ導出されて行く。 The water gas formed in the internal space P is gradually derived to moisture gas outlet 25 through the gap L between the reflector 27 and the outlet side of the furnace body member 23 of the outlet side.

反応炉の炉本体部材22,23の母材及び反射体26、27の母材として、ステンレス鋼、ニッケル合金鋼、ニッケル鋼のようにO ガスやH ガスに対して触媒活性作用を及ぼし得る材料に代えて、O ガスやH ガスに対して触媒活性作用を及ぼさない材料、例えば、鉄−クロム−アルミ合金、アルミ合金、銅合金を用いても良い。 It had as a base material of the base material and the reflector 26, 27 of the reactor furnace body members 22 and 23, stainless steel, nickel alloy steel, the catalytic activity effect on O 2 gas and H 2 gas as nickel steel instead of obtaining the material, O 2 gas or H 2 material that does not have any catalytic activity activity against gas, for example, iron - chromium - aluminum alloy, an aluminum alloy, may be used copper alloy.

反応炉の炉本体部材22,23の母材を上記した鉄−クロム−アルミ合金、アルミ合金、銅合金のような触媒活性を有しない材料によって形成した場合には、内部空間内の前記バリア層を設けた部分以外の部分では、これ等の非触媒性材の外表面に、内部ガスや内部金属組成材の外部への放出を防止するための適宜の表面処理を施すことが望ましい。 Reactor of the furnace body members 22 and 23 iron base material and the above - chromium - aluminum alloy, in the case of forming a material having no catalytic activity, such as aluminum alloy, copper alloy, the barrier layer in the inner space at the portion other than the provided portion, the outer surface of the non-catalytic material which the like, it is desirable to perform an appropriate surface treatment in order to prevent release to the outside of the inner gas and the internal metal composition material. 前記表面処理としては、耐食性、耐還元性及び耐酸化性に優れた非触媒性層を成膜することができる。 As the surface treatment, it can be formed corrosion resistance, a non-catalytic layer having excellent reduction resistance and oxidation resistance. そのような非触媒性層としては、TiN、TiC 、TiCN 、TiAlN 、Al 、Cr 、SiO 、CrN、Y を用いることができるが、これらの材料を2種以上用いても良いし、本発明バリア層と同じ材料を用いても良い。 Such non-catalytic layer, TiN, TiC, TiCN, TiAlN , Al 2 O 3, Cr 2 O 3, SiO 2, CrN, can be used Y 2 O 3, 2 kinds of these materials it may be used or may be used the same material as the present invention the barrier layer. なお、この場合も、前記表面処理の非触媒性層として本発明バリア層と同じ材料を用いる場合は、本発明の上記バリア層を白金触媒層の下層以外の所望部分にも形成することで、バリア層と非触媒性層とを同時に形成することができる。 Also in this case, when using the same material as the present invention the barrier layer as a non-catalytic layer of the surface treatment, the barrier layer of the present invention by also formed under other desired portion of the platinum catalyst layer, it can be formed simultaneously with the barrier layer and the non-catalytic layer. 反射体26,27についても、上記と同様の表面処理を施すことが好ましい。 For reflectors 26 and 27 also, it is preferable to apply the same front surface processing as described above.

本発明のバリア層は、例えばゾル−ゲル法によって好適に形成することができ、ステンレス鋼等で形成された炉本体の母材上に、例えばイットリウムアルコキシドの有機溶剤溶液と、セリウムアルコキシドの有機溶剤溶液とを所要割合にて混合した混合液を、スピンコーティング、ディップコーティング、又はスプレーコーティング等によって塗布し、塗膜を乾燥させた後、酸素雰囲気中で400〜600℃×1〜5時間焼成することによって成膜することができる。 Barrier layer of the present invention, for example, the sol - can be suitably formed by a gel method, on the base material of the furnace body formed of stainless steel or the like, and an organic solvent solution of example yttrium alkoxides, organic solvents cerium alkoxide the mixture obtained by mixing the solution at the required rate, spin coating, applied by dip coating, or spray coating or the like, after which the coating film was dried, calcined in an oxygen atmosphere 400 to 600 ° C. × 1 to 5 hours it can be deposited by.

なお、TiN 、TiC 、TiCN 、TiAlN 、Al 、Cr 、SiO 、CrN、或いはY は、イオンプレーティング法、スパッタリング法、真空蒸着法等のPVD法や化学蒸着法(CVD法)、ホットプレス法、溶射法等を用いて、厚さ0.1〜5μmに形成することができる。 Incidentally, TiN, TiC, TiCN, TiAlN , Al 2 O 3, Cr 2 O 3, SiO 2, CrN, or Y 2 O 3, the ion plating, sputtering, PVD method or a chemical vapor deposition such as vacuum deposition method Law (CVD method), hot pressing method, a spraying method or the like, can be formed to a thickness of 0.1 to 5 [mu] m. なお、Y は、上記バリア層と同様にゾル−ゲル法によって形成することもできる。 Incidentally, Y 2 O 3, similar to the barrier layer sol - can also be formed by gel method.

上記バリア層を上記ゾル−ゲル法のような湿式法により成膜する場合、1回の塗布及び焼成で膜厚50nm程度の皮膜を得ることができるので、必要に応じて所望膜厚(例えば、100nm、300nm)になるまで塗布及び焼成を複数回繰り返す。 The barrier layer the sol - when forming by a wet method such as a gel method, it is possible to obtain a single application and film thickness 50nm about the film in the firing, if necessary a desired thickness (e.g., 100 nm, is repeated a plurality of times coating and baking until 300 nm).

ステンレス母材中の不純物が白金触媒層に拡散するのを防ぐバリア性能を高めるためにはバリア層の膜厚がより厚い方が好ましいが、コーティング回数及び焼成回数の増加等によるコストアップとなるため、バリア層の膜厚は、300nm以下とすることが好ましい。 Impurities stainless base material is more thicker the film thickness of the barrier layer to enhance the barrier performance of preventing the diffusion of the platinum catalyst layer is preferred, since the cost due to an increase in coating times and baking times , the thickness of the barrier layer is preferably set to 300nm or less.

一方、イットリウムは高価な材料であるためバリア層の膜厚をより薄くしてコスト低減を図ることが好ましいが、バリア層の膜厚が薄過ぎるとバリア性能を低下させる恐れがあり、しかもその膜厚の制御も困難になるため、バリア層の膜厚は、通常は100nm以上としているが、50nm以上あればその機能を発揮することが出来る。 On the other hand, it is preferable to reduce the cost of yttrium is thinner the thickness of the barrier layer is an expensive material, can compromise the barrier performance when the film thickness of the barrier layer is too thin, yet the film since the thickness control is also difficult, the thickness of the barrier layer is typically although not less than 100 nm, it is possible to perform its function if more than 50nm.

なお、バリア層は、製造設備のコスト削減の観点からゾル−ゲル法によって成膜することが好ましいが、それに限らず、溶射法、PVD法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等によって成膜することもできる。 The barrier layer, from the viewpoint of cost reduction of the manufacturing facility sol - it is preferable that deposited by gel method is not limited to, spraying method, PVD method, vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method or the like It can also be formed. 溶射法等の乾式法によれば、前記湿式法の如く同じ工程を繰り返さなくてもバリア層の膜厚を厚くすることができるが、乾式法の場合であっても、材料コストを考慮すればバリア層の膜厚を5μm以下とすることが好ましい。 According to a dry process spray method or the like, wherein at as wet process without repeating the same process can be to increase the thickness of the barrier layer, even when the dry method, considering the material cost it is preferable that the thickness of the barrier layer with 5μm or less.

前記バリア層上に形成される白金触媒層は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、化学蒸着法、ホットプレス法等によって成膜することができる。 Platinum catalyst layer formed on the barrier layer, a vacuum vapor deposition method, ion plating, sputtering, chemical vapor deposition, can be deposited by a hot press method or the like.

白金触媒層の膜厚は、0.1μm〜3μm(100nm〜3000nm)とすることが好ましい。 The film thickness of the platinum catalyst layer, it is preferable that the 0.1μm~3μm (100nm~3000nm). すなわち、白金触媒層は、薄過ぎると触媒としての機能及び前記保護膜としての機能を十分に果たせなくなるため、0.1μm(100nm)以上とすることが好ましい。 That is, the platinum catalyst layer, it becomes incapable of playing too thin to function as functional and the protective film as a catalyst, it is preferable that the 0.1 [mu] m (100 nm) or more. 一方、白金触媒層は、触媒としての機能、及び、後述するようにバリア層の保護膜としても機能を考慮すれば、膜厚を厚くする方が好ましいが、厚すぎるとコスト高となるため、3μm(3000nm)以下とすることが好ましく、0.5μm(500nm)以下とすることがより好ましい。 On the other hand, the platinum catalyst layer, functions as a catalyst, and, considering the function as a protective film for the barrier layer as described below, is preferred better to increase the film thickness, to become too thick and expensive, preferably to 3 [mu] m (3000 nm) or less, and more preferably to 0.5 [mu] m (500 nm) or less.

本発明を、更に以下の実施例により明らかにするが、以下の実施例は本発明を単に例示するものである。 The present invention further clarified by the following examples, the following examples are merely illustrative of the present invention.

実施例 Example
[実施例1] [Example 1]
まず、SUS316L製の円形基板(直径35mm×厚さ3mm)を用意した。 First, it was prepared a SUS316L circular substrate (diameter 35 mm × thickness 3 mm). コート材(株式会社高純度化学研究所製 YYK01LB Y−03:褐色液体:酸化物濃度3重量%)97.5重量%とCeO コート材(株式会社高純度化学研究所製 CEK01LB Ce−03:黄褐色液体:酸化物濃度3重量%)2.5重量%との混合液を、スプレーノズルよって基板上に吹き付けて塗布し、乾燥させた後、O /N 比20%の酸化雰囲気中で500℃×1時間の加熱処理(焼成)を施した。 Y 2 O 3 coating material (produced by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd. YYK01LB Y-03: brown liquid: oxide concentration of 3 wt%) 97.5 wt% and CeO 2 coating material (manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd. CEK01LB ce-03: tan liquid: oxide concentration of 3% by weight) a mixture of 2.5 wt.%, spraying is applied onto a substrate I by spray nozzles, dried, O 2 / N 2 ratio of 20% subjected 500 ° C. × 1 hour heat treatment of (baking) in an oxidizing atmosphere. 一度の塗布及び加熱処理により、約50nmの膜厚のバリア層を成膜した。 One-time coating and heat treatment, was formed a barrier layer having a thickness of about 50nm.

次いで、得られたバリア層上に、イオンプレーティング装置(神港精機株式会社製AAIF―T12100SB型)を用いて白金触媒層を以下のようにして成膜した。 Then, the obtained barrier layer was deposited a platinum catalyst layer in the following manner by using the ion plating apparatus (manufactured by Shinko Seiki Co., Ltd. AAIF-T12100SB type).

すなわち、アルゴンイオンのボンバード(Arボンバード)によりバリア層表面の酸化膜等を除去した後、イオンプレーティング処理により白金触媒層を成膜した。 That is, after removing the oxide film of the barrier layer surface by argon ion bombardment (Ar bombardment), was deposited a platinum catalyst layer by an ion plating process. Arボンバードは、Ar流量260sccm、基板バイアス−1500V、処理時間10分とした。 Ar bombardment was Ar flow rate 260 sccm, substrate bias -1500 V, and the treatment time 10 min. 成膜工程では、基板バイアス−500V、イオン化電極50V、成膜速度0.025μm/分、EB電圧9kVとし、膜厚が0.28μm(280nm)の白金触媒層を形成した。 In the film forming step, the substrate bias -500 V, the ionization electrode 50 V, the deposition rate of 0.025 .mu.m / min, and EB voltage 9 kV, the thickness was formed a platinum catalyst layer of 0.28 .mu.m (280 nm).

[実施例2] [Example 2]
実施例1と同様にして、膜厚100nmのバリア層を基板上に成膜し、そのバリア層の上に膜厚0.28μm(280nm)の白金触媒層を成膜した。 In the same manner as in Example 1, by forming a barrier layer having a thickness of 100nm on a substrate, thereby forming a platinum catalyst layer with a thickness of 0.28 .mu.m (280 nm) over the barrier layer.

比較例 Comparative Example
[比較例1] [Comparative Example 1]
CeO を添加しない以外は実施例1と同様の方法によって、Ceを含有しない膜厚50nmのバリア層を基板上に成膜し、得られたバリア層上に膜厚0.28μm(280nm)の白金触媒層を成膜した。 In the same manner as in Example 1 except that no addition of CeO 2, forming a barrier layer having a thickness of 50nm containing no Ce on the substrate, the film thickness on the resulting barrier layer 0.28μm of (280 nm) thereby forming a platinum catalyst layer.

[比較例2] [Comparative Example 2]
CeO を添加しない以外は実施例1と同様の方法によって、Ceを含有しない膜厚100nmのバリア層を基板上に成膜し、そのバリア層の上に膜厚0.28μm(280nm)の白金触媒層を成膜した。 In the same manner as in Example 1 except that no addition of CeO 2, forming a barrier layer having a thickness of 100nm containing no Ce on a substrate, the platinum film thickness 0.28 .mu.m (280 nm) over the barrier layer thereby forming a catalyst layer.

[比較例3] [Comparative Example 3]
TiN膜をバリア層とし、そのTiNバリア層上に白金触媒層を形成した。 A TiN film as a barrier layer to form a platinum catalyst layer on that TiN barrier layer. TiNバリア層は、カソードアーク方式イオンプレーティング装置を用いて成膜し、膜厚を3μmとした。 TiN barrier layer is formed using a cathodic arc method ion plating apparatus was a 3μm film thickness. 成膜したTiNバリア層の上に、イオンプレーティング装置(神港精機株式会社製AAIF―T12100SB型)により、0.3μm(300nm)の白金触媒層を成膜した。 On of the formed TiN barrier layer, an ion plating apparatus (manufactured by Shinko Seiki Co., Ltd. AAIF-T12100SB type), was deposited a platinum catalyst layer of 0.3 [mu] m (300 nm).

試験方法 Test method
[バリア性試験] [Barrier property test]
実施例1,実施例2及び比較例1,比較例2の試料を、550℃の高温雰囲気中で600時間加熱して環境加速を行い、白金触媒層中のFe含有量の変化を調べた。 Example 1, Example 2 and Comparative Example 1, the sample of Comparative Example 2, and heated in a high temperature atmosphere of 550 ° C. 600 hours conducted environmental acceleration, investigating changes in the Fe content of the platinum catalyst layer. 環境加速試験機には、アズワン株式会社製小型プログラム電気炉(型番MMF−1)を用い、Feの含有量は、EDAX Inc. The environmental acceleration test machine, using manufactured by AS ONE Corporation small program electric furnace (model number MMF-1), the content of Fe is, EDAX Inc. 製EDX分析装置(型番GENESIS XM2)を用いた。 Using a manufacturing EDX analyzer (model number GENESIS XM2). 試験条件は、以下の通りとした。 The test conditions were as follows.

試験結果を、図1のグラフに示す。 The test results are shown in the graph of FIG. 図1のグラフから明らかなように、実施例1,実施例2は、比較例1,比較例2に比べて、600時間経過後に、白金触媒層中のFe含有率が少ないことが分かる。 As apparent from the graph of FIG. 1, Example 1, Example 2, Comparative Example 1, as compared with Comparative Example 2, after the lapse of 600 hours, it can be seen Fe content of the platinum catalyst layer is small. すなわち、実施例1,実施例2のバリア層は、母材からの白金触媒層への不純物の移行を阻止するバリア機能の経時劣化が少ないことが確認された。 That is, Example 1, the barrier layer of Example 2, that aging of the barrier function to prevent migration of impurities into the platinum catalyst layer from the base material is less was confirmed.

なお、実施例1,実施例2、および比較例1,比較例2の0時間加熱(加熱前)のFe含有率が約14%を示しているが、これはPtとY を合わせた膜厚が0.33μm〜0.38μm(330nm〜380nm)と薄いため、EDX分析で下地のSUS316LのFe成分が一部測定されたものである。 Incidentally, Example 1, Example 2, and Comparative Example 1, although Fe content of 0 hour heating in Comparative Example 2 (before heating) indicates about 14%, which is combined Pt and Y 2 O 3 since thin and 0.33μm~0.38μm (330nm~380nm) film thickness, in which Fe component of the underlying SUS316L was partially determined by EDX analysis.

[付着力試験] [Adhesion test]
次に、実施例2と比較例2,比較例3について、白金触媒層のバリア層への付着力試験を行った。 Next, Example 2 and Comparative Example 2, Comparative Example 3 were subjected to adhesion tests of the barrier layer of the platinum catalyst layer. 試験装置は、アドヒージョンテスター(塗膜付着力試験機、コーテック株式会社製Type 0610型)を用いた。 The test apparatus used was the adhesion tester (paint film adhesion testing machine, Cortec Co. Type 0610 type).

試験装置に付属のドリーを、所定のエポキシ樹脂系接着剤を用いて、白金触媒層に接着させた。 Dolly supplied with the testing device, using a predetermined epoxy resin adhesive was adhered to the platinum catalyst layer. ドリーを接着した試料を、高温空気雰囲気で1000時間加熱して環境加速を行いつつ、50時間毎にアドヒージョンテスターによる剥離強度測定を行った。 Adhesive sample was Dolly, while performing environment accelerated by heating 1000 hours at a high temperature air atmosphere, was subjected to a peeling strength measured by an adhesion tester every 50 hours. 高温雰囲気温度は、実施例2は550℃、比較例2は500℃と550℃、比較例3は500℃とした。 High temperature atmosphere temperature, Example 2 550 ° C., Comparative Example 2 is 500 ° C. and 550 ° C., Comparative Example 3 was 500 ° C..

図2に、実施例2 と比較例2の試験結果を示し、図3に比較例3の試験結果を示す。 Figure 2 shows the test results of Example 2 and the ratio Comparative Examples 2 shows the test results of Comparative Example 3 in Figure 3.

図2及び図3のグラフを参照すれば、比較例3では200時間経過後に付着力が極端に低下しているが、実施例2 、比較例2については600時間経過時でも付着力が殆ど低下していないことが分かる。 Referring to the graph of FIG. 2 and FIG. 3, Comparative although Example 3 adhesion in the after 200 hours is extremely low, Example 2, the ratio adhesion even after a lapse of 600 hours for Comparative Examples 2 most it can be seen that not reduced. 実施例2と比較例3から、TiNバリア層(3μm)よりずっと薄い膜厚(100nm)であっても、TiNバリア層よりも高い付着力を維持することが分かった。 Comparative Example 3 Example 2, even TiN barrier layer (3 [mu] m) much thinner thickness than (100 nm), was found to maintain high adhesion force than TiN barrier layer.

上記のバリア性試験と付着力試験より、本発明のバリア層の膜厚を制御することにより、チタンに比べて高価なイットリウムを使用しても、TiNバリア層と同等又はそれ以下のコストで、より優れたバリア性能と付着性能を有するバリア層を形成することができることが確認された。 Than adhesion test as barrier property test described above, by controlling the film thickness of the barrier layer of the present invention, the use of expensive yttrium compared to titanium, in TiN barrier layer and equal to or less cost, it was confirmed that it is possible to form a barrier layer having better barrier properties and adhesion performance.

22、23 炉本体部材24 原料ガス入口25 水分ガス出口26 入口側反射体27 出口側反射体28a バリア層28b 白金触媒層30 固定ネジ31 スペーサー 22,23 furnace body member 24 the raw material gas inlet 25 water vapor outlet 26 inlet side reflector 27 outlet side reflector 28a barrier layer 28b platinum catalyst layer 30 fixing screw 31 spacer

Claims (11)

  1. ガス入口及び水分出口が設けられた反応炉本体と、前記反応炉本体の内壁面に形成されたバリア層と、該バリア層上に形成された白金触媒層と、を有し、 Has a reactor main body which gas inlet and water outlet are provided, said reactor barrier layer formed on the inner wall surface of the main body, and a platinum catalyst layer formed on the barrier layer, and
    前記バリア層が、Y 90〜99.5重量%と、Y 以外の金属酸化物であって金属原子と酸素原子との単結合1mol当たりの標準生成エンタルピーが−200kJ/mol以下である金属酸化物0.5〜10重量%と、を含有することを特徴とする水分発生用反応炉。 The barrier layer is, Y 2 O 3 90 to 99.5% by weight and, Y 2 a O 3 metal oxide other than the standard enthalpy of formation of a single bond 1mol per the metal atoms and oxygen atoms -200kJ / mol moisture generation reactor, characterized by containing a metal oxide from 0.5 to 10% by weight or less.
  2. 前記金属酸化物が、La 、CeO 、Ce 、MgO、及びThO からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の水分発生用反応炉。 The metal oxide is, La 2 O 3, CeO 2 , Ce 2 O 3, MgO, and water generating reaction according to claim 1, characterized in that at least one selected from the group consisting of ThO 2 the furnace.
  3. 前記反応炉本体が、水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の水分発生用反応炉。 It said reactor body, the moisture generation reactor of claim 1, characterized in that it is formed by a material having no catalytic activity for hydrogen and oxygen.
  4. 少なくとも1枚の反射体を前記反応炉本体内に更に備え、該反射体が水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の水分発生用反応炉。 Further comprising at least one reflector in the reactor main body, generating moisture as claimed in claim 1 wherein said reflector is characterized in that it is formed of a material having no catalytic activity for hydrogen and oxygen use reactor.
  5. 前記反射体は、前記ガス入口及び前記水分出口の少なくとも一方を所定間隔を介して遮るように、前記反応炉本体にスペーサーを介して固定ネジによって固定されており、前記スペーサー及び前記固定ネジが水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料によって形成されていることを特徴とする請求項4に記載の水分発生用反応炉。 The reflector, the gas inlet and so as to block with a predetermined interval at least one of the water outlet, is fixed by fixing screws through the spacer into the reactor body, the spacer and the fixing screw is hydrogen moisture generation reactor of claim 4, characterized in that it is formed of a material having no catalytic activity for and oxygen.
  6. 前記触媒活性を有しない材料が、鉄−クロム−アルミ合金、アルミ合金、又は銅合金であることを特徴とする請求項3〜5の何れかに記載の水分発生用反応炉。 The catalytic activity without material, iron - chromium - aluminum alloy, moisture generation reactor according to any one of claims 3-5, characterized in that an aluminum alloy, or copper alloy.
  7. 前記反応炉本体の内部空間内の前記白金触媒層を有しない部位が、水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料からなる非触媒性層によって被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の水分発生用反応炉。 Claim 1, wherein the reactor sites not having the platinum catalyst layer in the internal space of the body, characterized in that it is covered by the non-catalytic layer comprising a catalytically active from no material to hydrogen and oxygen moisture generation reactor described.
  8. 少なくとも1枚の反射体を前記反応炉本体内に更に備え、該反射体が、水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料からなる非触媒性層によって被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の水分発生用反応炉。 Further comprising at least one reflector in the reactor main body, the reflector, characterized in that it is covered by the non-catalytic layer comprising a catalytically active from no material to hydrogen and oxygen according moisture generation reactor according to claim 1.
  9. 前記反射体は、前記ガス入口及び前記水分出口の少なくとも一方を所定間隔を介して遮るように、前記反応炉本体にスペーサーを介して固定ネジによって固定されており、前記スペーサー及び前記固定ネジが水素及び酸素に対して触媒活性を有しない材料からなる非触媒性層によって被覆されていることを特徴とする請求項に記載の水分発生用反応炉。 The reflector, the gas inlet and so as to block with a predetermined interval at least one of the water outlet, is fixed by fixing screws through the spacer into the reactor body, the spacer and the fixing screw is hydrogen moisture generation reactor according to claim 8, characterized in that it is covered by the non-catalytic layer made of a material having no catalytic activity for and oxygen.
  10. 触媒活性を有しない材料からなる前記非触媒性層が、TiN、TiC、TiCN、TiAlN、Al 、Cr 、SiO 、CrN、及び、Y からなる群から選ばれる少なくとも1種の材料により形成されていることを特徴とする請求項7〜9の何れかに記載の水分発生用反応炉。 The non-catalytic layer made of a material having no catalyst activity is chosen TiN, TiC, TiCN, TiAlN, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, SiO 2, CrN, and, from the group consisting of Y 2 O 3 moisture generation reactor according to any one of claims 7-9, characterized in that it is formed by at least one material.
  11. 触媒活性を有しない材料からなる前記非触媒性層が、前記バリア層と同一材料により形成されていることを特徴とする請求項7〜9の何れかに記載の水分発生用反応炉。 The non-catalytic layer made of a material having no catalytic activity, moisture-generating reactor according to any one of claims 7-9, characterized in that it is formed by the barrier layer and the same material.
JP2010175790A 2010-08-04 2010-08-04 Moisture-generating reactor Active JP5665408B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010175790A JP5665408B2 (en) 2010-08-04 2010-08-04 Moisture-generating reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010175790A JP5665408B2 (en) 2010-08-04 2010-08-04 Moisture-generating reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012036027A true JP2012036027A (en) 2012-02-23
JP5665408B2 true JP5665408B2 (en) 2015-02-04

Family

ID=45848454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010175790A Active JP5665408B2 (en) 2010-08-04 2010-08-04 Moisture-generating reactor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5665408B2 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393325A (en) * 1990-08-10 1995-02-28 Bend Research, Inc. Composite hydrogen separation metal membrane
DE19540194C1 (en) * 1995-10-30 1997-02-20 Heraeus Sensor Gmbh Resistance thermometer for accurately measuring temperatures between -200 and 500 deg. C
JP3686762B2 (en) * 1998-12-04 2005-08-24 忠弘 大見 Moisture-generating reactor
JP3686761B2 (en) * 1998-12-04 2005-08-24 忠弘 大見 Moisture-generating reactor
US20080213496A1 (en) * 2002-02-14 2008-09-04 Applied Materials, Inc. Method of coating semiconductor processing apparatus with protective yttrium-containing coatings
JP4119218B2 (en) * 2002-10-16 2008-07-16 忠弘 大見 Method of forming a platinum coating catalytic layer moisture generation reactor
JP5837733B2 (en) * 2009-04-24 2015-12-24 国立大学法人東北大学 Moisture-generating reactor

Also Published As

Publication number Publication date Type
JP2012036027A (en) 2012-02-23 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bieder et al. Deposition of SiOx diffusion barriers on flexible packaging materials by PECVD
US3993454A (en) Alumina forming coatings containing hafnium for high temperature applications
Magalhaes et al. Solid softwood coated with plasma-polymer for water repellence
US5776550A (en) Oxidation inhibitor coating
US20060141290A1 (en) Titania coatings by cvd at atmospheric pressure
Larouche et al. Microstructure of plasma-deposited SiO 2/TiO 2 optical films
Man et al. Microstructure, oxidation and H2-permeation resistance of TiAlN films deposited by DC magnetron sputtering technique
US20020014282A1 (en) Surface modified stainless steel
WO2003087422A1 (en) Plasma injection method
US5560993A (en) Oxide-coated silicon carbide material and method of manufacturing same
Wang et al. Ion-plated Al–O–N and Cr–O–N films on Ni-base superalloys as diffusion barriers
Lee et al. Interfacial growth in HfO x N y gate dielectrics deposited using [(C 2 H 5) 2 N] 4 Hf with O 2 and NO
JP2006124824A (en) HIGHLY CORROSION RESISTANT Zn ALLOY PLATED STEEL MATERIAL HAVING HAIRLINE APPEARANCE
Knotek et al. Diffusion barrier coatings with active bonding, designed for gas turbine blades
JP2012028046A (en) Titanium fuel cell separator
JP2010248572A (en) Titanium-based material and production method of the same, and fuel cell separator
JP2007062305A (en) Transparent gas barrier substrate
US4279666A (en) Oxidized aluminum overcoat for solid electrolyte sensor
US20070170050A1 (en) Method for the production of an ultra barrier layer system
JP2008081775A (en) Method for forming alumina coating film
JP2002115084A (en) Surface treating agent, surface treatment film and surface modified metallic material
US7407717B2 (en) Protective coating for substrates that are subjected to high temperatures and method for producing said coating
WO2001055489A2 (en) Protective and/or diffusion barrier layer
JPH1171681A (en) Protective coating film by high speed arc plasma coating formation
US5157706A (en) X-ray tube anode with oxide coating

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130507

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140401

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140410

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20140410

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140926

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141022

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20141022

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141125

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141209

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5665408

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250