(57)【要約】      （修正有）【課題】厚みや幅について従来の製造寸法を超えた、各種金属材料の完全な純アモルファス合金薄板、及び、一部結晶組織を含む準アモルファス合金薄板、更に、純アモルファス合金薄板あるいは準アモルファス合金薄板と、各種金属板との複合板より得られた所望板厚のアモルファス薄板からなる高品質の燃料電池用セパレータの提供。【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
2014053185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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４】
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５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【請求項２１】
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。
【請求項２２】
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。
【請求項２３】
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。
【請求項２４】
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。
【請求項２５】
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。
【請求項２６】
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。
【請求項２７】
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。
【請求項２８】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用のセパレータに係り、より詳しくは固体高分子型燃料電池等の燃料電池に用いられるセパレータであって、特にアモルファス合金（非晶質合金）よりなる純アモルファス製金属薄板又はアモルファス合金よりなる純アモルファス化した部位と結晶化した部位とが所望割合で混在する準アモルファス製金属薄板、もしくは、耐食金属製薄板に原料金属のアモルファス合金よりなる純アモルファス金属を複合化してなる純アモルファス製金属複合薄板又はアモルファス合金よりなる純アモルファス化した部位と結晶化した部位とが所望割合で混在する準アモルファス金属を複合体化してなる準アモルファス製金属複合薄板の何れかよりなるアモルファス薄板を使用して、電極、集電体、ガス拡散層等との接触面及び反応ガス流路溝、並びに熱媒体流体用流路溝を有する燃料電池用セパレータとその製造方法に関する。なお本発明におけるアモルファス合金は、ガラス遷移点を有するいわゆる金属ガラスを含むものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池用セパレータに関する技術としては、例えば、アモルファス合金を構成部品として用いた燃料電池が知られている（特許文献１参照）。この燃料電池に使用されるセパレータは、厚さが５０μｍ程度の薄い急冷箔帯をそのままあるいは非アモルファス厚板に圧着させて波形に成形して用いることを特徴としている。又、特許文献２には、Ｎｉ系非晶質金属薄帯を単体もしくは積層して用いる燃料電池用セパレータが提案されている。この燃料電池用セパレータにおいて、Ｎｉ系非晶質金属薄帯を積層して用いる場合には、各層の固定方法として樹脂（熱可塑性樹脂等）の溶解による接着技術が用いられている。さらに、特許文献３には、同一サイズと厚さとを有する複数のアモルファス箔を導電性接着剤により積層接着して構成する燃料電池用セパレータが提案されている。この燃料電池用セパレータの場合も、各層の固定手段に用いる導電性接着剤としては前記と同様の熱可塑性樹脂等が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−９０３６６号公報
【特許文献２】特開２００４−２３２０７０号公報
【特許文献３】特開２００４−２４１２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記した従来の技術は、以下に記載する問題点を有している。  特許文献１に記載されているアモルファス合金を構成部品として用いる燃料電池においては、セパレータ材料として厚さが５０μｍ程度の薄い急冷箔帯を板状のまま、あるいは薄い箔帯にＴａ、Ｔｉを片側にあるいはＳＵＳ３１６、軟鋼、銅、アルミを両側から圧着させた板材を波形に成形したものをそれぞれ単体で使用するものであるため、導電性の確保・発電性能の面において十分とは言い得ないものであった。このように特許文献１に記載の燃料電池用セパレータは、薄い急冷箔帯を単体もしくはアモルファス合金ではなく結晶金属である通常の金属板材を圧着させて波形成型して用いる技術であり、従来製造技術による急冷箔帯よりは遥かに厚肉板材が得られる超急冷遷移制御噴射法により製造されるアモルファス合金薄板のみをそのまま積層・固定して燃料電池用セパレータを構成するという技術思想とは明らかに異なるものである。
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。
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の欠点を解消するためになされたもので、導電性、耐積層強度、耐食性及び耐久性などに優れた高品質の、従来製造技術による急冷箔帯よりは遥かに厚肉板材が得られる超急冷遷移制御噴射法により製造されるアモルファス合金薄板をそのまま積層し溶接固定した燃料電池用セパレータと、該燃料電池用セパレータを低コストで製造することができる燃料電池用セパレータの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る燃料電池用セパレータは、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ものである。
【０００７】
又、本発明に係る燃料電池用セパレータは、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ものである。
【０００８】
更に、本発明に係る燃料電池用セパレータは、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ものである。
【０００９】
更に、本発明は、前記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燃料電池用セパレータを特徴とするものである。
【００１０】
本発明は又、前記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燃料電池用セパレータを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係る燃料電池用セパレータにおいて、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であること、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、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、を好ましい態様とするものである。
【００１２】
又、本発明に係る燃料電池用セパレータにおいては、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、もしくは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好ましい態様とするものである。
【００１３】
さらに、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、又、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、前記スポット溶接が、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、を好ましい態様とするものである。
【００１４】
本発明に係る燃料電池用セパレータに用いる前記アモルファス創形薄板は、板厚が６０〜６００μｍ、好ましくは１５０〜５５０μｍ、さらに好ましくは２００〜５００μｍであること、を好ましい態様とするものである。
【００１５】
又、本発明に係る燃料電池用セパレータにおいては、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、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と共に、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好ましい態様とするものである。
【００１６】
本発明に係る燃料電池用セパレータの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されていること、前記耐食金属製薄板の厚さが１００〜２０００μｍであることを好ましい態様とするものである。
【００１７】
次に、本発明に係る燃料電池用セパレータの製造方法は、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ものである。
【００１８】
又、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ものである。
【００１９】
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ものである。
【００２０】
又、前記した本発明におけるアモルファス創形薄板の製造方法は、
（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。
【００２１】
本発明に係るアモルファス薄板の製造方法は、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ものである。
【００２２】
また、本発明に係るアモルファス薄板の製造方法は、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こと特徴とするものである。
【００２３】
さらに、本発明に係るアモルファス薄板の製造方法は、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こと特徴とするものである。
【００２４】
更に、前記した本発明におけるアモルファス創形薄板の製造方法は、前記基材上に、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、前記遷移制御噴射工程直後で結晶化温度以下、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を得た後、圧延工程を経ること、を好ましい態様とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の燃料電池用セパレータおよび燃料電池用セパレータの製造方法は、以下に記載する作用効果を奏する。
（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。
【００２６】
又、本発明の燃料電池用セパレータの製造方法は、以下に記載する作用効果を奏する。
（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。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る燃料電池用セパレータに使用するアモルファス創形薄板の製造に用いる超急冷遷移制御噴射法を実施するための大型超急冷遷移制御噴射機用の噴射ガンの一例を示す概略図で、（ａ）は水ミストの噴射口を含む全体の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図２】本発明に係る燃料電池用セパレータの第１実施例を示す概略斜視図である。
【図３】図１に示す第１実施例のセパレータの概略分解斜視図である。
【図４】本発明に係る燃料電池用セパレータの第２実施例を示す概略斜視図である。
【図５】本発明に係る燃料電池用セパレータの第３実施例を示す概略斜視図である。
【図６】本発明に係る燃料電池用セパレータの第４実施例を示す概略斜視図である。
【図７】本発明に係る燃料電池用セパレータの第５実施例を示す概略斜視図である。
【図８】図２〜図７に示す燃料電池用セパレータの溶接工法を説明するための図２の点円部分の上面拡大図である。
【図９】同じく図２点円部分の背面拡大図である。
【図１０】図９Ａ−Ａ線上の断面図である。
【図１１】図２点円部分の中間部２枚の創形スリット板間相互の溶接状況の説明図で、（ａ）は図２点円部分の拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線上の溶接部の断面構造で、溶接方法の組み合わせの一例を示す断面図、（ｃ）は同じくその溶接方法の組み合わせの他の例を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る燃料電池用セパレータの第６実施例の一部を示す概略斜視図である。
【図１３】本発明に係る燃料電池用セパレータの第７実施例の一部を示す概略斜視図である。
【図１４】本発明に係る燃料電池用セパレータの第８実施例の一部を示す概略斜視図である。
【図１５】本発明に係る燃料電池用セパレータの第９実施例の一部を示す概略斜視図である。
【図１６】本発明に係る燃料電池用セパレータの第１０実施例を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示す第１０実施例の燃料電池用セパレータの概略分解斜視図である。
【図１８】本発明に係る燃料電池用セパレータの第１１実施例を示す斜視図である。
【図１９】図１８に示す第１１実施例の燃料電池用セパレータの概略分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明に係る燃料電池用セパレータに用いるアモルファス創形薄板材は、図１に例示した大型超急冷遷移制御噴射機用の噴射ガンにより製造することができる。この大型超急冷遷移制御噴射機用の噴射ガンは、材料粒子を含む火炎ｆの横断面を横長の直線状のものにするよう、噴射ガン１２１の底面に、材料粒子噴射口１２５及び火炎噴射口１２６を、直線に沿ってそれぞれ複数個を連続的で且つ平行に配置している。又、それら平行した直線状の材料粒子噴射口１２５及び火炎噴射口１２６をはさむ両側の位置に、火炎ｆを整流し且つ冷却するための不活性ガス（通常は窒素ガス）ｇの噴射口１２７を、前記直線に沿ってそれぞれ複数個を連続的で平行に配置している。さらに、直線状で互いに平行な材料粒子噴射口１２５、火炎噴射口１２６及び不活性ガス噴射口１２７をはさむ両側の位置に、火炎ｆを冷却するための水ミストの噴射口１２４を、前記直線に沿ったスリットとして、ミスト噴射ノズル１２３を設けている。水ミストｗの噴射口１２４は、噴射するミストｗが前記火炎ｆに接近し斜交するように角度を定めていて、かつその角度は材料粒子の化学成分等に応じて変更することができる。又、不活性ガスｇ及び水ミストｗの作用によって、火炎（材料粒子を含む火炎）ｆの冷却速度は４０万〜１００万℃／秒に達する。
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。
【００２９】
本発明の燃料電池用セパレータに用いるアモルファス創形薄板は、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、たとえば６４．５％Ｎｉ、１０％Ｃｒ、７．５％Ｍｏ、１８％Ｂ（ａｔ％）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、この極微細溶解液滴の噴流を前記大型超急冷遷移制御噴射機によって基材もしくは所望内外輪郭形状の創形薄板素材製基材に噴射し、アモルファス合金被膜を形成させて製造する。なお、前記原料金属粉を用い、前記大型超急冷遷移制御噴射機を使用し、噴射条件を微調整させて噴射・堆積・積層させて金属ガラスとしての特性を顕著に有するアモルファス合金皮膜を形成させて製造することも可能である。
【００３０】
アモルファス創形薄板材の第１の製造方法としては、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℃の所要温度に加熱済みの薄板で帯状の基材（図示せず）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創成する。なお、各複合体を創成後、好ましくは前記噴射・堆積・積層後ただちにロール・金型等を用いて複合体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、本発明では各複合体の創成直後、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各複合体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板状連結体もしくは準アモルファス板状連結体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。
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。
【００３１】
アモルファス創形薄板材の第２の製造方法としては、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℃の所要温度に加熱済みのＳＵＳ３１６Ｌなどの帯状の耐食金属製薄板基材（図示せず）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、前記耐食金属製薄板基材上に噴射・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創成する。なお、各複合薄板を創成後、好ましくは前記噴射・堆積・積層後ただちにロール・金型等を用いて複合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、本発明では各複合薄板の創成直後、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各複合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複合薄板もしくは準アモルファス複合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。
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。
【００３２】
アモルファス創形薄板材の第３の製造方法としては、ＳＵＳ３１６Ｌなどの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同様の工法により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（図示せず）を得る。
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。
【００３３】
図２、図３に示す第１実施例の燃料電池用セパレータ１０は、前記図１に示す大型超急冷遷移制御噴射機を使用した前記第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、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より成るアモルファス創形薄板である創形基板１、創形スリット板２、創形カバー板３で構成されている。
【００３４】
この燃料電池用セパレータ１０は、図２及び図３に示すように、所望の内輪郭形状及び外輪郭形状が、予めもしくは大型超急冷遷移制御噴射機により超急冷遷移制御噴射された後にレーザー、電子ビーム、ワイヤーカット等による溶断加工、もしくは金型を使用したプレスによる剪断・打抜加工等により創形され、周縁に周縁シール部８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６が設けられ、さらに中央部に設けられた貫通流路溝４−１の両端部にそれぞれ第１貫通孔５−１、第２貫通孔５−２が設けられた創形基板１と、前記貫通流路溝４−１に対応する位置に貫通流路溝４−２が設けられ、該貫通流路溝４−２の両端部に前記と同じ第１貫通孔５−１、第２貫通孔５−２が設けられた複数の創形スリット板２よりなる創形スリット板群２′と、両端部に第１貫通孔５−１及び第２貫通孔５−２が設けられた創形カバー板３とが積層され、かつ相互に溶接により各々固定されて第１流路が形成されている。溶接方法としては、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、レーザービームスポット溶接、電子ビームスポット溶接、プロジェクションスポット溶接等による不連続溶接、等を用いることができる。なお、図３に示す矢印は、貫通流路溝４−１、４−２を流れる流体の流入・流出方向を示す。
【００３５】
ここで、創形基板１、創形スリット板２、創形カバー板３に用いるアモルファス創形薄板の板厚を６０〜６００μｍとしたのは、以下に記載する理由による。
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。
【００３６】
図４に示す第２実施例の燃料電池用セパレータ１１は、基本構成は前記図２、図３に示す第１実施例の燃料電池用セパレータ１０と同一であるが、この燃料電池用セパレータ１１は、創形基板１と創形スリット板２間、複数の創形スリット板２で構成された創形スリット板群２´の各創形スリット板２間相互、創形スリット板２と創形カバー板３間が、それぞれレーザービーム溶接、電子ビーム溶接等による連続溶接にて固定されたものである。１１−１はレーザービーム溶接による連続溶接部を示す。
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。
【００３７】
図５に示す第３実施例の燃料電池用セパレータ１２は、基本構成は前記図２〜図４に示す第１実施例及び第２実施例の燃料電池用セパレータ１０、１１と同一であるが、この燃料電池用セパレータ１２は、創形基板１と創形スリット板２間、複数の創形スリット板２で構成された創形スリット板群２´の各創形スリット板２間相互、創形スリット板２と創形カバー板３間が、それぞれシーム溶接による連続溶接にて固定されたものである。１２−１はシーム溶接による連続溶接部を示す。
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。
【００３８】
図６に示す第４実施例の燃料電池用セパレータ１３は、基本構成は前記図２〜図５に示す第１実施例〜第３実施例の燃料電池用セパレータ１０〜１２と同一であるが、この燃料電池用セパレータ１３は、創形基板１と創形スリット板２間、複数の創形スリット板２で構成された創形スリット板群２´の各創形スリット板２間相互、創形スリット板２と創形カバー板３間が、それぞれレーサ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にて固定されたものである。１３−１はその不連続溶接部を示す。
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。
【００３９】
図７に示す第５実施例の燃料電池用セパレータ１４は、基本構成は前記図２〜図６に示す第１実施例〜第４実施例の燃料電池用セパレータ１０〜１３と同一であるが、この燃料電池用セパレータ１４は、創形基板１と創形スリット板２間、複数の創形スリット板２で構成された創形スリット板群２´の各創形スリット板２間相互、創形スリット板２と創形カバー板３間の外縁付近がそれぞれ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、その他の部分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にて固定されたものである。１４−１はレーザービーム溶接部（連続溶接部）、１４−２はレーザービームスポット溶接部（不連続溶接部）を示す。
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。
【００４０】
図８〜図１０は前記第１実施例〜第５実施例における図２点円部分の、溶接工法の組合せバリエーションの説明図で、創形基板１と創形スリット板２間、複数の創形スリット板２で構成された創形スリット板群２´の各創形スリット板２間相互、創形スリット板２と創形カバー板３間の各溶接部において、４−２は貫通流路溝、Ｐ１は連続溶接部（レーザービーム溶接、電子ビーム溶接、シーム溶接等）、Ｐ２は不連続溶接部（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）をそれぞれ示す。
【００４１】
図１１は図２点円部分の、中間部２枚の創形スリット板間相互の溶接状況を拡大して示したもので、Ｐ３はレーザービームスポット溶接による不連続溶接部、Ｐ４はレーザービーム溶接による連続溶接部、Ｐ５はプロジェクションスポット溶接による不連続溶接部、Ｐ６はシーム溶接による連続溶接部をそれぞれ示す。この溶接態様は創形基板１、創形カバー板３間の溶接部も同様であることはいうまでもない。
【００４２】
図１２に示す第６実施例の燃料電池用セパレータ１５は、前記創形基板１、創形スリット板２、創形カバー板３等を、所望の内外輪郭形状に創形した耐食金属（ＳＵＳ３１６Ｌ等）製薄板材１５−１の片面に、本発明の第１の製造方法により、大型超急冷遷移制御噴射機にて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よりなる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を前記各板と同一の内外輪郭形状に創形したアモルファス創形薄板１−１を積層して構成したものである。なお、図示しないが、アモルファス創形薄板１−１は、耐食金属（ＳＵＳ３１６Ｌ等）製薄板材の両面に積層されていてもよい。
【００４３】
図１３に示す第７実施例の燃料電池用セパレータ１６は、前記創形基板１、創形スリット板２、創形カバー板３等を、本発明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よりなるアモルファス板状連結体１６−２が、耐食金属（ＳＵＳ３１６Ｌ等）製薄板材１６−１の片面に複合されて構成されたものである。その製造方法は本発明の第２の製造方法により、所望厚さで予熱された耐食金属（ＳＵＳ３１６Ｌ等）製薄板材を基材として、その片面に、大型超急冷遷移制御噴射機にて超急冷遷移制御噴射させて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よりなるアモルファス板状連結体を複合させて、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よりなるアモルファス複合薄板を設けた後、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を経ることにより創形基板１、創形スリット板２、創形カバー板３等の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を作成する。なお、図示しないが、アモルファス板状連結体１６−２は、創形基板、創形スリット板群、創形カバー板、創形隔壁板の耐食金属（ＳＵＳ３１６Ｌ等）製薄板材１６−１のそれぞれの両面に超急冷遷移制御噴射させて複合されていてもよい。
【００４４】
図１４に示す第８実施例の燃料電池用セパレータ１７は、創形基板１、創形スリット板２、創形カバー板３等を、予め創形加工された耐食金属（ＳＵＳ３１６Ｌ等）製薄板材１７−１の片面に本発明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が複合され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となるようアモルファス板状連結体１７−２を複合させて構成させたものである。その製造方法としては、本発明の第３の製造方法により、所望板厚の耐食金属（ＳＵＳ３１６Ｌ等）製薄板材１７−１をレーザー、電子ビーム、ワイヤーカット等による溶断加工、もしくは金型を使用したプレスによる剪断・打抜加工等により所望の内輪郭形状及び外輪郭形状に形状創形して創形薄板素材とし、該創形薄板素材を余熱した後その片面に、大型超急冷遷移制御噴射機にて超急冷遷移制御噴射させて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前記創形薄板素材に複合させて、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なるアモルファス創形薄板を作成する。又、図示しないが、この燃料電池用セパレータ１７Ｂにおいても、アモルファス板状連結体１７−２は、創形基板、創形スリット板群、創形カバー板、創形隔壁板の耐食金属（ＳＵＳ３１６Ｌ等）製薄板材の両面に超急冷遷移制御噴射させて複合されていてもよい。
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。
【００４５】
図１５に示す第９実施例の燃料電池用セパレータ１８は、複数枚積層される創形基板１、創形スリット板２のそれぞれの同一内形輪郭形状の貫通流路溝４−１、４−２に、各板で相互に位相差のある位置にリブ、即ち、貫通流路溝４−１〜４−ｎを横断する直線状溝部のリブ１８−１、円弧状溝部のリブ１８−２を設けて流路溝間の隔壁の強度を高めたことを特徴とするものである。直線状溝部のリブ１８−１、円弧状溝部のリブ１８−２は、貫通流路溝４−１、４−２を流れる流体に対して多少は抵抗が増大するが、セパレータ形状が大型になると必要となる。一方、アモルファス創形薄板が厚くなるとリブは不要となったり、あるいはリブの数を減らしたりすることができる。
【００４６】
図１６、図１７に示す第１０実施例の燃料電池用セパレータ１９は、第１貫通流路溝２４−１、第２貫通流路溝２４−２を流れる流体の流れ方向及び流入・流出方向（矢印ハ）と、第３貫通流路溝２４−３、第４貫通流路溝２４−４を流れる流体の流れ方向および流入・流出方向（矢印ニ）にて示すが、後述する創形隔離板２３−１を挟んで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としたものである。
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。
【００４７】
図１８、図１９に示す第１１実施例の燃料電池用セパレータ２０は、第１貫通流路溝３４−１、第２貫通流路溝３４−２を流れる流体の流れ方向および流入・流出方向（矢印ホ）と第３貫通流路溝３４−３、第４貫通流路溝３４−４を流れる流体の流れ方向および流入・流出方向（矢印ヘ）にて示すが、後述する創形隔離板３３−１を挟んで両流体の流れ方向が９０度位相で直交させた例である。
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。
【符号の説明】
【００４８】
１、２１−１、２１−２、３１−１、３１−２  創形基板
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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