JPS62287032A

JPS62287032A - 水素生成用アルミニウム合金

Info

Publication number: JPS62287032A
Application number: JP61129886A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Nagira; 柳樂　勝洋; Toru Shimizu; 亨清水
Original assignee: Osaka Fuji Corp
Current assignee: Osaka Fuji Corp
Priority date: 1986-06-03
Filing date: 1986-06-03
Publication date: 1987-12-12
Also published as: JPH0123543B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明（産業上の利用分野）本発明は水素生成用アルミニウム合金に関する。

（従来の技術）従来、水素ガスを生成させる方法としては、金属を酸や
アルカリと反応させる方法、水を熱化学的に分解する方
法及び水を電気分解する方法が知られているが、前者は
工業的に利用することが困難であることから、工業的に
は電気分解法が一般に採用されている。

（発明が解決しようとする問題点）しか１．なから、電気分解法や水の熱化学的分解法では
、多大の電力や熱エネルギーを必要とする問題がある。

従って、本発明は安価で、エネルギーを必要とせず、水
素生成能率が高く、しかも環境汚染の恐れのない水素ガ
ス生成材料を得ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、前記問題を解決する手段として、錫５〜５０
％、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなる水素
生成用アルミニウム合金を提供するものである。

即ち、アルミニウムは表面が酸化されて不動態化するた
め、水や温水に浸漬しても反応しないが、本発明者は、
アルミニウム合金について種々研究した結果、アルミニ
ラ１１に錫を所定量添加して合金にすると、常温の水に
浸漬しただけでも反応して水素ガスを発生し、しかも、
温度の１ユ昇と共に生成速度が増大することを見出だし
、この知見に基づいて本発明を完成したものである。

本発明に係るアルミニラ１３合金が水と反応し水素ガス
を生成する理由及びその反応機構等は解明されていない
が、アルミ”ニウム中に錫をその固溶限以上に均一に固
溶させたことに起因するものと推測される。

錫の含有量を５〜５０％としたのは、錫の含有量が５％
未満あるいは５０％を越えると、水素の発生が殆ど見ら
れず、本発明の目的を達成できないからである。なお、
アルミニウム及び錫はできるだけ高純度のものを使用す
るのが好ましい。

本発明に係る水素生成用アルミニウム合金は、例えば、
内壁面を溶湯の凝固点以上の温度に維持させた鋳型にそ
の一端側からアルミニウム合金の溶湯を供給し、他端側
から凝固させつつ水平方向に引き抜いて鋳造することを
特徴とする連続鋳造方法によって製造できる。

なお、アルミニウムと錫の融点及び密度が著しく相異し
、またアルミニウム中への錫の固溶度が非常に小さいた
め、鋳型を冷却しながら鋳造する方法では、偏析を起こ
したり欠陥を生じ易いため最大でも数％程度しか添加で
きず、また、所定量添加した合金を鋳造後に熱処理を加
えて均質化してもそのままでは水素を殆ど生成しない。

以下、添付の図面を参照して本発明に係る水素生成用ア
ルミニウム合金の製造方法について具体的に説明する。

第１図は本発明に係る合金の製造に使用する連続鋳造装
置を示し、ｌは電気炉、２は黒鉛ルツボ、３は加熱鋳型
、４はヒータ、５は冷却装置、６はビンヂローラ、７は
溶湯、８は鋳塊、９は冷却水　・供給口である。まず、
アルミニウムと錫とを所定の割合で配合して電気炉１内
で溶融させる一方、ヒータ４により鋳型３を鋳造材料の
凝固点以上の温度に加熱、維持させ、ダミーバー（図示
せず）を鋳型内にセットする。次に、電気炉１の黒鉛ル
ツボ２内に押し込み棒（図示せず）を挿入して、溶湯を
鋳型３内に充填し、更に、冷却装置５に冷却水を供給し
ながらビンヂローラ６を回転駆動させて、ダミーバーを
引き抜くことにより鋳造が開始される。ダミーバーの引
き抜きにより溶湯は鋳型出口近傍で凝固殻を形成するか
、鋳型がアルミニウム合金の融点以上に加熱されている
ため、その凝固界面は、図示のように鋳型内に突出した
形状とな企。凝固した鋳塊８は冷却装置５により更に冷
却される。

このようにして鋳造されたアルミニウム合金は、そのま
ま使用しても良いが、水素生成速度を大きくするため、
板状、粉末状、溶射皮膜その他の形態に加工して使用す
るのが好ましい。

（実施例）純度９９．９９％のアルミニウム（Ａ１）と、純度９９
９％の錫（Ｓｎ）とを原料として用い、これらを第１表
に示す組成に配合し、第１図の連続鋳造装置を用いて鋳
造し、それぞれ直径８ｍｍのアルミニウム合金の鋳塊を
得た。

ついで、各アルミニウム合金を０．２５ｍｍに冷間圧延
した後、幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍ
の試験片を得た。

１　　　　　　　９５ｗｔ％Ａｌ−５ｗｔ％Ｓｎ２　　
　　　　　９０ｗｔ％Ａｌ−１０ｗｔ％Ｓｎ３　　　　
　　　８０ｗｔ％Ａｌ−２０ｗｔ％Ｓｎ４　　　　　　
　７０ｗｔ％Ａｌ−３０ｗｔ％Ｓｎ５　　　　　　　６
０ｗｔ％Ａｌ−４０ｗｔ％Ｓｎ６　　　　　　５０ｗｔ
％Ａｌ−５０ｗｔ％Ｓｎ恒温水槽内の水をそれぞれ１９
℃、３０℃、５０℃、７５℃の所定温度に維持し、その
中に水を満たしたメスシリンダを倒立させた後、各試験
片を入れたフラスコを水槽内に設置し、試験片から発生
するガスをメスシリンダで採取して、そのガスによる水
置換量から生成ガス量を計測した。その結果を第２表お
よび第２図〜第４図に示す。

第２表７５　　　　　　　］　２８第２表の結果から明らかなように、本発明に係るアルミ
ニウム合金は、水温が低くても水素を発生し、高温にな
る（Ｊど生成速度が増大する。従って、水温を制御する
ことにより水素生成速度を制御することができる。

第２図は５０℃（一点鎖線）及び７５°Ｃ（実線）にお
＋１．＋るアルミニウム合金の錫含有量と最大水素生成
速度との関係を示す。図から明らかなように、錫の含有
量が５％未満ではアルミニウム合金から水素が殆ど発生
せず、５％以上になると水素カスが発生し始める。水素
ガスの生成速度は錫含有量が１０％を超えると急激に増
大し、２０％前後で顕著なピーク値を示す。また、５０
％を越えると再び水素ガスが発生しなくなる。ちなみに
、錫含有量２０％のものは、水温が７５°Ｃで１２８ｍ
１／ｈｒ−ｃｍ’と著しく速く、旧式電解槽を用い印加
電圧２Ｖ、電流密度０．］Ａ／ｍｍ’で水を電気分解し
たときの生成速度の４倍以−にの値を示す。また、２０
℃でも２４　ｍｌ／　ｈｒ−ａｍ’と電解槽の値（２２
ｍｌ／ｈｒ−ｃｍ２）と同等の値を示す。

第３図及び第４図は、水温をそれぞれ５０℃および７５
℃に設定し、アルミニウム合金を水中に浸ｍｌ刀こ場合
の水素生成速度の変化を示す。図から明らかなように、
水素生成速度は錫含有量に大きく依存することがわかる
。

（発明の効果）以」二の説明から明らかなように、本発明によれば、安
価で無害な材ネ：１を用いて水素生成材料を得ることが
でき、しかも、水素生成に電力その他のエネルギーを必
要とせず、１日式電解槽の４倍以」−の水素生成速度が
得られるなど優れた効果が得られる。

一７＝

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水素生成用アルミニウム合金の製
造に使用する連続鋳造装置の概略断面図、第２図は本発
明に係る水素生成用アルミニウム合金の錫含有量と最大
生成速度との関係を示す図、第３図及び第４図は本発明
に係る水素生成用アルミニウム合金の一定温度におｉ−
＋る水素生成速度の変化を示づ一図である。１〜電気炉、２〜黒鉛ルツボ、３〜加熱鋳型、４〜ヒー
タ、５〜冷却装置、６〜ビンヂローラ、７〜溶湯、８〜
鋳塊、９〜冷却水供給Ｉ」。特　許　出　願　人　大阪富士工業株式会社代　理　人
　弁理士　青　山　　葆（Ｊか２名ド乙手続補正書印発）１　事件の表示昭和６１年特許願第　　１２９８８６　　　　号２、発
明の名称水素生成用アルミニウム合金３補正をする者事件との関係　特許出願人住所　兵庫県尼崎市常光寺１丁目９番１号名称　大阪富
±］二業株式会社代表者大島布部４代理人「試料番号　　　３」と訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）錫５〜５０％、残部アルミニウム及び不可避的不
純物からなる水素生成用アルミニウム合金。