JP6929374B2 - ダイアフラム支持部材の製造方法、及び水素分離用のダイアフラム支持部材 - Google Patents
ダイアフラム支持部材の製造方法、及び水素分離用のダイアフラム支持部材 Download PDFInfo
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Description
a 多孔質な焼結金属によって形成される層状または管状のダイアフラム支持体であって上記ダイアフラム層で被覆されるために設けられる表面を有するダイアフラム支持体を設ける工程
b 上記ダイアフラム支持体を気体搬送経路に接続するための金属製の接続要素を設ける工程
c 上記ダイアフラム支持体及び上記接続要素を溶接継目で上記ダイアフラム支持部材に接続し、上記溶接継目及び上記ダイアフラム支持体の間に第1接続区域、上記溶接継目及び上記接続要素の間に第2接続区域を形成する工程
d 金属層を、この金属層が少なくとも上記第1接続区域を覆うように上記表面及び上記溶接継目上に配置する工程
e 上記金属層を、少なくとも上記表面及び上記溶接継目と密着接合する工程
f 上記表面の少なくとも一部及び上記箔の少なくとも一部を上記ダイアフラム層で被覆する工程
少なくとも部分的に上記金属層と上記溶接継目との間、
少なくとも部分的に(好ましくは完全に)上記ダイアフラム層と上記ダイアフラム支持体の多孔質な焼結金属との間、及び
少なくとも部分的に(好ましくは完全に)上記金属層と上記ダイアフラム支持体の多孔質な焼結金属との間
に配置される。
2 ダイアフラム支持体
3 ダイアフラム層
4 表面
5 接続要素
6 経路
7 溶接継目
8 第1接続区域
9 第2接続区域
10 箔
11 拡散障壁層
12 厚さ
13 ローラ
14 領域
15 金属層
16 第1距離
17 第2距離
18 中間
19 反応器
10 水素
21 気体混合物
Claims (20)
- ダイアフラム層(3)を有し、焼結金属によって形成されるダイアフラム支持体(2)を含むダイアフラム支持部材(1)の製造方法であって、
少なくとも以下の工程を備えるダイアフラム支持部材(1)の製造方法。
a 多孔質な焼結金属によって形成される層状又は管状のダイアフラム支持体(2)であって上記ダイアフラム層(3)で被覆されるために設けられる表面(4)を有するダイアフラム支持体(2)を設ける工程
b 上記ダイアフラム支持体(2)を気体搬送経路(6)に接続するための金属製の接続要素(5)を設ける工程
c 上記ダイアフラム支持体(2)及び上記接続要素(5)を溶接継目(7)で上記ダイアフラム支持部材(1)に接続し、上記溶接継目(7)及び上記ダイアフラム支持体(2)の間に第1接続区域(8)、上記溶接継目(7)及び上記接続要素(5)の間に第2接続区域(9)を形成する工程
d 金属層(15)を、この金属層(15)が少なくとも上記第1接続区域(8)を覆うように上記表面(4)及び上記溶接継目(7)上に配置する工程
e 上記金属層(15)を、少なくとも上記表面(4)及び上記溶接継目(7)と密着接合する工程
f 上記表面(4)の少なくとも一部及び上記金属層(15)の少なくとも一部を上記ダイアフラム層(3)で被覆する工程 - 工程dの前に、上記ダイアフラム支持体(2)が、このダイアフラム支持体(2)の表面(4)を少なくとも部分的に形成する拡散障壁層(11)で、少なくとも部分的に被覆され、
上記拡散障壁層(11)が、上記ダイアフラム支持体(2)との拡散相互作用の結果として生じる上記ダイアフラム層(3)の劣化を防止するか、又は少なくとも制限する層である請求項1に記載の方法。 - 複数の材料である銀[Ag]、銅[Cu]、イットリウム[Y]、セリウム[Ce]、金[Au]、ルテニウム[Ru]、インジウム[In]及びパラジウム[Pd]のうち少なくとも1を含む金属層(15)が、工程dにて適用される請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 上記金属層(15)が、95質量%以上の銀[Ag]又は銅[Cu]からなる請求項3に記載の方法。
- 50μm[マイクロメートル]以下の厚さ(12)を有する金属層(15)が、工程dにて堆積される請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の方法。
- 工程dにて、上記金属層(15)として金属箔(10)を、上記表面(4)及び上記溶接継目(7)上に配置する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の方法。
- 上記金属箔(10)が、工程dの前にて軟化焼鈍の状態にある請求項6に記載の方法。
- 工程dにて、上記金属箔(10)が、少なくとも上記溶接継目(7)及び上記表面(4)に対して少なくとも1の弾性変形可能なローラ(13)によって圧縮される請求項6又は請求項7に記載の方法。
- 上記金属箔(10)が、シーム溶接によって少なくとも上記表面(4)と密着接合される請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の方法。
- 上記金属層(15)が、工程eにて、焼結によって少なくとも上記表面(4)及び上記溶接継目(7)と密着接合される請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の方法。
- ダイアフラム支持部材(1)であって、
多孔質な焼結金属によって形成されるダイアフラム支持体(2)と、
上記ダイアフラム支持体(2)を気体搬送経路(6)に接続するための金属製の接続要素(5)と
を少なくとも備え、
上記ダイアフラム支持体(2)及び上記接続要素(5)が、溶接継目(7)によって互いに接続され、
上記ダイアフラム支持体(2)が、ダイアフラム層(3)で被覆される表面(4)を有し、
上記溶接継目(7)が、金属層(15)で少なくとも部分的に覆われ、上記表面(4)の上記溶接継目(7)に隣接する領域(14)が、金属層(15)で覆われ、
上記ダイアフラム層(3)が、上記金属層(15)上に少なくとも部分的に配置され、
上記ダイアフラム支持体(2)と上記接続要素(5)との接続が上記溶接継目(7)によって形成された状態でのみ上記金属層(15)が上記表面(4)及び上記溶接継目(7)上に配置されるダイアフラム支持部材(1)。 - 上記金属層(15)が、少なくとも上記表面(4)及び上記溶接継目(7)と焼結によって密着接合された層である請求項11に記載のダイアフラム支持部材(1)。
- 上記金属層(15)が、複数の材料である銀[Ag]、銅[Cu]、イットリウム[Y]、セリウム[Ce]、金[Au]、ルテニウム[Ru]、インジウム[In]、及びパラジウム[Pd]のうち少なくとも1を含む請求項11又は請求項12に記載のダイアフラム支持部材(1)。
- 上記金属層(15)が、95質量%以上の銀[Ag]又は銅[Cu]からなる請求項11、請求項12又請求項13に記載のダイアフラム支持部材(1)。
- 上記金属層(15)によって覆われる上記ダイアフラム支持体(2)の上記表面(4)の上記領域(14)が、上記溶接継目(7)から上記接続要素(5)と反対の側に5mm[ミリメートル]以下の第1距離(16)まで延びている請求項11から請求項14のいずれか1項に記載のダイアフラム支持部材(1)。
- 上記金属層(15)が、上記接続要素(5)上における上記溶接継目(7)から上記ダイアフラム支持体(2)と反対の側に5mm[ミリメートル]以下の第2距離(17)まで延びている請求項11から請求項15のいずれか1項に記載のダイアフラム支持部材(1)。
- 上記金属層(15)が、上記ダイアフラム支持体(2)から出発して上記接続要素(5)に向かって、少なくとも上記溶接継目(7)の中間まで上記ダイアフラム層(3)で被覆されている請求項11から請求項16のいずれか1項に記載のダイアフラム支持部材(1)。
- 拡散障壁層(11)が、
少なくとも部分的に上記金属層(15)と上記溶接継目(7)との間、
少なくとも部分的に上記ダイアフラム層(3)と上記ダイアフラム支持体(2)の上記多孔質な焼結金属との間、及び
少なくとも部分的に上記金属層(15)と上記ダイアフラム支持体(2)の上記多孔質な焼結金属との間
に配置され、
上記拡散障壁層(11)が、上記ダイアフラム支持体(2)との拡散相互作用の結果として生じる上記ダイアフラム層(3)の劣化を防止するか、又は少なくとも制限する層である請求項11から請求項17のいずれか1項に記載のダイアフラム支持部材(1)。 - 水素(20)を生成するための反応器(19)であって、
請求項11から請求項18のいずれか1項に記載のダイアフラム支持部材(1)を少なくとも備え、
上記ダイアフラム支持部材(1)の上記ダイアフラム支持体(2)が、上記接続要素(5)を介して上記反応器(19)に固定され、かつ上記反応器(19)に気密状態で接続されている反応器(19)。 - 気体混合物(21)から水素(20)を分離するための使用であって、
請求項11から請求項18のいずれか1項に記載のダイアフラム支持部材(1)の使用。
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