JP5906929B2 - ガラス管およびその製造方法、ガラス管を用いた流体分離材料 - Google Patents
ガラス管およびその製造方法、ガラス管を用いた流体分離材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5906929B2 JP5906929B2 JP2012106208A JP2012106208A JP5906929B2 JP 5906929 B2 JP5906929 B2 JP 5906929B2 JP 2012106208 A JP2012106208 A JP 2012106208A JP 2012106208 A JP2012106208 A JP 2012106208A JP 5906929 B2 JP5906929 B2 JP 5906929B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass tube
- glass
- layer
- porosity
- less
- Prior art date
- 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
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 100
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 44
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 77
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 24
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 23
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 17
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 39
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 39
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 25
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- -1 group 4B elements Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1415—Reactant delivery systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
当該ガラス管全体の平均気孔率が40%以上70%以下であり、前記多孔質シリカガラス層における平均気孔率である単層気孔率が、何れの層でも30%以上85%以下であることを特徴とする。
前記ガラス微粒子を堆積させる堆積面最高温度を900℃以上1400℃以下として、前記ガラス管全体の平均気孔率を40%以上70%以下とし、前記複数の多孔質シリカガラス層における平均気孔率である単層気孔率を何れの層でも30%以上85%以下とするように、前記複数の多孔質シリカガラス層の全てを形成することを特徴とする。
また、本発明のガラス管の製造方法は、ガラス微粒子を堆積させる堆積面最高温度を900℃以上1400℃以下として、複数の多孔質シリカガラス層の全てを形成するので、全ての多孔質シリカガラス層の単層気孔率が、30%以上85%以下である上記のガラス管を製造することができる。
ガラス管11の外径Tは2mm〜50mm、内径(中心孔12の径)Pは1.6mm〜48mm、長さLは200mm〜400mm程度である。中心孔12の一方の端部12aは塞がれていることが望ましい。また、管の表面積を大きくするため、外径Tおよび内径Pを長手方向に周期的に変化させても良く、機械的強度を補強するため厚さを部分的に変化させることもできる。ガラス管11の肉厚は例えば0.2〜5mmであり、0.5〜3mmであることがより好ましい。
図2はガラス管11の製造方法の実施形態の一例を示す模式図であり、(a)および(b)は、ガラス管11の製造方法に係る堆積工程を説明する図であり、(c)は、ロッドの引抜き工程を説明する図である。なお、図2(a)と(b)は何れも堆積工程を示したもので堆積経過((a)→(b))を説明する模式図である。
また、堆積面最高温度を700℃〜800℃とした比較例3,4では、破壊応力値が要求基準値を満たせず、支持体として不適であることが確認された。また、比較例3,4では単層気孔率が85%より大きい層があった。
特に、堆積面最高温度を1070℃〜1230℃とした実施例2,3では、H2透過係数と破壊応力値が共に要求基準値を充分に満たしていることが確認された。また、実施例2,3では、単層気孔率が32%以上79%以下であった。
Claims (5)
- 多孔質シリカガラス層が径方向に複数積層されたガラス管であって、
当該ガラス管全体の平均気孔率が40%以上70%以下であり、前記多孔質シリカガラス層における平均気孔率である単層気孔率が、何れの層でも30%以上85%以下であることを特徴とするガラス管。 - 請求項1に記載のガラス管であって、
前記多孔質シリカガラス層における局所的な気孔率である局所気孔率が、何れの層でも当該ガラス管の長手方向の全ての箇所で25%以上90%以下であることを特徴とするガラス管。 - 請求項1または2に記載のガラス管であって、
前記多孔質シリカガラス層の厚さが、何れの層でも当該ガラス管の長手方向の全ての箇所で25μm以上120μm以下であることを特徴とするガラス管。 - 請求項1から3の何れか一項に記載のガラス管の外周に、シリカガラス膜が形成された流体分離材料。
- ロッドの周囲にCVD法によりガラス微粒子を複数層堆積させ、ガラス微粒子堆積後にロッドを引き抜くことにより複数の多孔質シリカガラス層を有するガラス管を製造する方法であって、
前記ガラス微粒子を堆積させる堆積面最高温度を900℃以上1400℃以下として、前記ガラス管全体の平均気孔率を40%以上70%以下とし、前記複数の多孔質シリカガラス層における平均気孔率である単層気孔率を何れの層でも30%以上85%以下とするように、前記複数の多孔質シリカガラス層の全てを形成することを特徴とするガラス管の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012106208A JP5906929B2 (ja) | 2012-05-07 | 2012-05-07 | ガラス管およびその製造方法、ガラス管を用いた流体分離材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012106208A JP5906929B2 (ja) | 2012-05-07 | 2012-05-07 | ガラス管およびその製造方法、ガラス管を用いた流体分離材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013234082A JP2013234082A (ja) | 2013-11-21 |
JP5906929B2 true JP5906929B2 (ja) | 2016-04-20 |
Family
ID=49760505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012106208A Active JP5906929B2 (ja) | 2012-05-07 | 2012-05-07 | ガラス管およびその製造方法、ガラス管を用いた流体分離材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5906929B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8905966D0 (en) * | 1989-03-15 | 1989-04-26 | Tsl Group Plc | Improved vitreous silica products |
KR101880769B1 (ko) * | 2009-12-11 | 2018-07-20 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 실리카계 수소 분리 재료 및 그 제조 방법과 그것을 포함한 수소 분리 모듈 및 수소 제조 장치 |
-
2012
- 2012-05-07 JP JP2012106208A patent/JP5906929B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013234082A (ja) | 2013-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yoshino et al. | Development of tubular substrates, silica based membranes and membrane modules for hydrogen separation at high temperature | |
JP5997290B2 (ja) | 複雑な屈折率プロファイルの光ファイバを1つの焼結工程で製造するための圧縮多層シリカスートプリフォーム | |
JP5757243B2 (ja) | シリカ系水素分離材料及びその製造方法、並びにそれを備えた水素分離モジュール及び水素製造装置 | |
JP2017505751A (ja) | ガラスおよび他の誘電体基体上のグラフェンの無金属cvdコーティング | |
JP2017136595A (ja) | 流体分離材料 | |
US9770688B2 (en) | Si—Y nanocomposite membrane and methods of making and use thereof | |
JP4728308B2 (ja) | 水素分離膜および水素分離膜の製造方法 | |
JP5906930B2 (ja) | ガラス管およびその製造方法 | |
JP5906929B2 (ja) | ガラス管およびその製造方法、ガラス管を用いた流体分離材料 | |
JP6154692B2 (ja) | 流体分離材料及びその製造方法 | |
KR101136853B1 (ko) | 다공성 금속지지체에 팔라듐계 박막 코팅방법 | |
JP5928047B2 (ja) | ガラス管及びその製造方法 | |
JP5821438B2 (ja) | 多孔質ガラス管の製造方法 | |
JP5906863B2 (ja) | ガラス管及びその製造方法 | |
JP2003135943A (ja) | 水素分離膜及び水素分離膜の製造方法 | |
Nagano et al. | Degradation mechanism of an H 2-permselective amorphous silica membrane | |
JP2012200675A (ja) | 水素分離材料及びその製造方法 | |
JP5757186B2 (ja) | 流体分離材料及びその製造方法 | |
JP2014043360A (ja) | 多孔質ガラス体の製造方法および多孔質ガラス体 | |
JP2015227259A (ja) | 多孔質シリカ管の製造方法および多孔質シリカ管 | |
JP6129034B2 (ja) | 分離膜の製造方法 | |
JP2020029373A (ja) | SiC繊維を内包する管状体 | |
JP2006076861A (ja) | 加熱炉及びそれを用いたガラス加工方法 | |
CN117015589A (zh) | 反应器 | |
JP2014047131A (ja) | 多孔質ガラス体及びガラス母材の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150423 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151112 |
|
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: 20160223 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160307 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5906929 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |