(57)【要約】【課題】  十分な水素透過性能と十分な機械的強度とを兼ね備え、かつ従来よりも安価な水素分離シート及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  水素分離シートＡは、複数の貫通孔２を有する多孔シート材１に複数の貫通孔２を埋めるように水素透過性材料Ｂを固着したことを特徴とする。  また、水素分離シートの製造方法は、複数の貫通孔２を有する多孔シート材１に複数の貫通孔２を埋めるように水素透過性材料Ｂを固着して水素分離シートＡを成形する成形工程と、この水素分離シートＡを熱間圧延する圧延工程とを有することを特徴とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を有する多孔シート材に前記複数の貫通孔を埋めるように水素透過性材料を固着したことを特徴とする水素分離シート。
【請求項２】
前記多孔シート材は、ラスシート、パンチングシートまたは網状シートであることを特徴とする請求項１記載の水素分離シート。
【請求項３】
前記水素透過性材料は、水素非透過性材料との混合材であることを特徴とする請求項１または２記載の水素分離シート。
【請求項４】
複数の貫通孔を有する多孔シート材に前記複数の貫通孔を埋めるように水素透過性材料を固着して水素分離シートを成形する成形工程と、この水素分離シートを熱間または冷間で圧延する圧延工程とを有することを特徴とする水素分離シートの製造方法。
【請求項５】
前記圧延工程は、熱間で圧延する場合、通電圧延であることを特徴とする請求項４記載の水素分離シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素分離シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
将来、燃料電池による発電システムが普及するようになると、燃料となる水素のインフラ設備が必要である。そのため、都市ガスやメタノール等の炭化水素を改質して水素を生成する水素生成技術の開発が進められている。また、改質ガスには、水素以外のガスも混入しているため、改質ガスから水素を分離して、高純度水素を取り出すことができる水素分離膜の研究も盛んに行われている。
従来、水素分離膜は、多孔質体を強度支持体として、その表面にパラジウム（Ｐｄ）膜を形成するものが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、金属粉末を焼結してなる多孔質支持体の一方の表面にパラジウム膜またはパラジウム合金膜を形成し、その表面層に冷間塑性加工を施す技術が開示されている。
多孔質支持体をセラミックスで形成するとパラジウム膜またはパラジウム合金膜と熱膨張係数が異なるため、膜の剥離や亀裂が発生することがあり、水素純度の低下を引き起こす原因となる。
一方、特許文献１で開示されているように、多孔質支持体を金属で生成したものは、前記熱膨張係数の違いによる問題を解決することができる。
【特許文献１】特開２００２−３５５５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、セラミックス多孔質支持体や、特許文献１に開示された技術である金属多孔質支持体の両者に共通する課題として、多孔質支持体の表面に例えば数μｍの厚さのパラジウム膜またはパラジウム合金膜を欠陥なく形成するためには、多孔質支持体の微細孔サイズが１μｍ以下であることが重要である。しかしながら、焼結体で均一に１μｍ以下の微細孔サイズを形成することは容易ではなく、一部でも微細孔の大きいものがあると、表面に形成したパラジウム膜のピンホール発生原因となり、高純度水素が得られなくなる。
また、パラジウムは希少金属であり高価であるため、膜厚を薄くしてパラジウムの使用量をできるだけ削減し、コストを削減した水素分離膜が望まれている。
しかし、パラジウム膜厚を薄くすると欠陥が発生しやすくなり、その欠陥が発生すれば水素以外のガスが混入し、必要とされている純度９９．９９％以上の高純度水素が得られないといった問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、十分な水素透過性能と十分な機械的強度とを兼ね備えた水素分離シート及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち本発明に係る水素分離シートは、複数の貫通孔を有する多孔シート材に前記複数の貫通孔を埋めるように水素透過性材料を固着したことを特徴とする。
多孔シート材は多数の貫通孔を有したシートであり、水素透過性材料がシートの貫通孔を埋めるように固着することにより、水素透過性材料の強度の弱さを多孔シート材が補強材となって使用時の耐久性を満足するシート材とすることができる。
また、多孔シート材に設けられた多数の貫通孔の中に水素透過性材料が埋められることで、シートの表裏面に水素透過性材料が貫通しているので、水素イオンがシートの表裏面間を透過することができる。
【０００７】
また、本発明に係る水素分離シートにおいて、前記多孔シート材は、ラスシート、パンチングシートまたは網状シートであることを特徴とする。
多孔シート材には、貫通孔の外縁部に多孔シート材の表面から外方に突出した突出部が形成されており、水素透過性材料が突出部と絡み合うことで、水素透過性材料の固着力を高めることができる。また、多孔シート材の貫通孔に埋められた水素透過性材料として、粉末材料を用いることにより、多孔シート材の基材表面から基材に粉末材料をめり込ませることで、多孔シート材と水素透過性材料の固着力をさらに高めることができる。
【０００８】
また、本発明に係る水素分離シートにおいて、前記水素透過性材料は、水素非透過性材料との混合材であることを特徴とする。
水素透過性材料には、水素を吸収すると体積が膨張するという性質を有しているため、水素透過性材料に水素非透過性材料を混合することで、水素分離シートの水素透過性材料による体積膨張を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明に係る水素分離シートの製造方法は、複数の貫通孔を有する多孔シート材に前記複数の貫通孔を埋めるように水素透過性材料を固着して水素分離シートを成形する成形工程と、この水素分離シートを熱間または冷間で圧延する圧延工程とを有することを特徴とする。
水素透過性材料を貫通孔に埋める手法として、例えば粉末圧延を用いる。水素分離シートを製造する際、複数の貫通孔を有する多孔シート材に複数の貫通孔を埋めるように水素透過性材料を固着して水素分離シートを成形した後、この水素分離シートを熱間または冷間で圧延することによって、水素透過性材料が固着された水素分離シートの緻密化が十分となる。
また、水素分離シートを熱間で圧延する場合、多孔シート材に固着した水素透過性材料の固着強度を高めるとともに、粉末圧延で、多孔シート材の貫通孔に埋めた水素透過性粉末材料を焼結し緻密化することができる。
【００１０】
また、本発明に係る水素分離シートの製造方法において、前記圧延工程は、熱間で圧延する場合、通電圧延であることを特徴とする。
水素分離シートを熱間で圧延する際に通電圧延を用いれば、水素分離シートが圧延時にのみ加熱されるので、水素分離シートを加熱するための全体の加熱時間が短くなる。そのため、例えば水素透過性材料と水素非透過性材料との混合材を通電圧延する場合には、水素透過性材料が水素非透過性材料と合金化することなく混合状態で緻密化することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水素分離シートは、水素透過性材料の強度の弱さを多孔シート材が補強材となって使用時の耐久性を満足し、また、シートの表裏面に水素透過性材料が貫通しているので、十分な機械的強度及び十分な水素透過機能を兼ね備えることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、水素分離シートは、多孔シート材に設けられた複数の貫通孔に水素透過性材料が突出部と絡み合って固着力を高めているので、十分な機械的強度及び十分な水素透過機能を兼ね備えることができる。また、多孔シート材の貫通孔に埋められた水素透過性材料として、粉末材料を用いることにより、多孔シート材の基材表面から基材に粉末材料をめり込ませることで、多孔シート材と水素透過性材料の固着力をさらに高め、使用時の耐久性を満足した水素透過性能を有する水素分離シートを得ることができる。
【００１３】
また、本発明によれば、水素透過性材料のみではなく、水素非透過性材料を混合し、多孔シート材の貫通孔を埋めることで、水素分離シートの水素透過性材料による体積膨張を抑制することができ、水素分離シートの材料割れを防止することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、水素分離シートを製造する際、水素透過性材料が固着された水素分離シートの緻密化が十分となるので、十分な機械的強度を有しかつ十分な水素透過機能を有することができる。
また、本発明によれば、水素分離シートを熱間で圧延する場合、多孔シート材に固着した水素透過性材料の固着強度を高めるとともに、水素透過性粉末材料を焼結し緻密化するので、多孔シート材が機械的強度を受け持ち、水素透過性材料が水素透過機能を受け持つことで、十分な機械的強度を有しかつ十分な水素透過機能を有することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、水素分離シートを加熱するための全体の加熱時間が短くなる。したがって、例えば水素透過性材料と水素非透過性材料との混合材を通電圧延する場合には、水素透過性材料が水素非透過性材料と合金化することなく混合状態で緻密化できるので、水素透過性材料本来の水素透過性能を損なうことなく十分な水素透過性能を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明を適用した水素分離シートの概略構成を示す図である。
水素分離シートＡは、複数の貫通孔２を離散的に設けた金属製の平板１、すなわち多孔シート材によって形成されている。なお、この平板１は、厚さ１０μｍ〜１ｍｍであり、できるだけ薄く形成されることが好ましいが、１０μｍ程度の厚さが製造限界である。
また、これら貫通孔２は、図２に示すように同一形状かつ同一姿勢の正方形に形状設定されており、その各辺（４辺）２ａには、平板１のいずれか片面あるいは両面から局所的に押圧することにより平板１の表面から突出したバリ２ｂが形成されている。なお、これら貫通孔２の形状は、正方形に限定されるものではなく、例えば円形または不定形でもよい。また、これら貫通孔２の大きさは、０．２ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００１７】
また、図２に示すように、各貫通孔２は、互いに隣り合う各貫通孔２の対応する各辺２ａは直線Ｌ上に並ぶように整列配置されている。すなわち、互いに隣り合う各貫通孔２の対応する各辺２ａのバリ２ｂは、直線Ｌ上に並ぶように配列している。なお、この図２では、互いに隣り合う貫通孔２の各バリ２ｂが水素分離シートＡの一面側に突出しているが、図３に示すように互いに隣り合う貫通孔２の各バリ２ｂが水素分離シートＡの両面に交互に突出することが好ましい。
ここで、水素分離シートＡの両面には、水素透過性を有する水素透過性材料Ｂが貫通孔２を埋めるように固着されている。この水素透過性材料Ｂは、水素透過性を有する例えばバナジウム（Ｖ）またはバナジウム合金（Ｖ合金）を含むものである。また、互いに隣り合う貫通孔２の各バリ２ｂが水素分離シートＡの両面に交互に突出するようにすることが、当該両面における水素透過性材料Ｂの固着力を同等に高める上で好ましい。
【００１８】
図４は上記水素分離シートＡを製造するための製造装置Ｓのシステム構成図である。この製造装置Ｓは、圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂ、熱間圧延装置１３及びコイラ１４から構成されている。圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂは、互いの周面が所定間隔を隔てて平行対峙するように配置されており、平板１及び平板１に固着する水素透過性材料Ｂを粉末圧延してシート化し、水素分離シートＡを成形する。
【００１９】
熱間圧延装置１３は、互いの周面が所定間隔を隔てて平行対峙するように配置された圧延ローラ１３Ａ，１３Ｂを備えている。これら圧延ローラ１３Ａ，１３Ｂは、水素分離シートＡに対して通電圧延を行うために電源に接続され通電されており、圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂによって圧延された水素分離シートＡをさらに圧延して所定の厚さに調節するものである。
コイラ１４は、製造装置Ｓの最も下流に配置され、熱間圧延装置１３から排出された水素分離シートＡを巻き取るものである。
【００２０】
上記製造装置Ｓを用いた水素分離シートＡの製造方法は、水素透過性材料Ｂを多孔シート材である平板１の表面および貫通孔２内に固着して水素分離シートＡを成形する成形工程と、この水素分離シートＡを熱間圧延する圧延工程と、この圧延工程後に水素分離シートＡを急速に冷却する冷却工程とを有する。すなわち、以下のような手順で水素分離シートＡを製造する。
まず、平板１を圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂ間に供給する。このとき、例えばバナジウムまたはバナジウム合金を含む粉末材料である水素透過性材料Ｂを平板１の両面と圧延ローラ１１Ａまたは圧延ローラ１１Ｂとの間に供給する。そして、例えば粉末圧延法によって圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂで水素透過性材料Ｂを平板１に押付けて固着しながら水素分離シートＡを成形する（成形工程）。このとき、水素透過性材料Ｂは、水素透過性粉末材料と水素非透過性粉末材料との混合粉末材料としてもよい。
【００２１】
その後、成形した水素分離シートＡを熱間圧延装置１３に送る。そして、熱間圧延装置１３を用いて水素分離シートＡを熱間圧延し、所定のシート厚となるように調節する（圧延工程）。ここで、所定のシート厚は１０〜２００μｍである。このような熱間圧延装置１３を用いて圧延ローラ１３Ａ，１３Ｂ間に電流を流して水素分離シートＡおよび圧延ローラ１３Ａ，１３Ｂを通電加熱する通電圧延法を用いることで、水素分離シートＡが焼結処理され、十分に緻密化される。
通電圧延法においては、圧延ローラ１３Ａ，１３Ｂ間に通電するにしたがって圧延加工中の水素分離シートＡの温度が上昇することとなるが、水素分離シートＡの酸化反応が激しく起こらないように、例えば圧力が１×１０−２Ｐａ以下の真空雰囲気もしくは純度９９．９９％以上のＡｒガス等の不活性ガス雰囲気下で通電圧延を実施することが好ましい。
その後、通電圧延された水素分離シートＡを冷却してコイラ１４に巻き取る（冷却工程）。
【００２２】
このような水素分離シートＡにおいて、平板１が多数の貫通孔２を有しており、それら貫通孔２を埋めるように水素透過性材料Ｂが固着されるため、水素透過性材料Ｂの低い強度を高剛性の平板１で補強することとなる。その結果、平板１が水素透過性材料Ｂの強度を補う補強材となるため、使用時に十分な耐久性を有する水素分離シートＡが成形されることとなる。
また、平板１に設けられた多数の貫通孔２の中に水素透過性材料Ｂが埋められることで、平板１の表裏面を水素透過性材料Ｂが貫通しているので、水素イオンが水素分離シートＡの表裏面間を透過することができる。
したがって、水素分離シートＡは、十分な機械的強度及び十分な水素透過機能を兼ね備えることができる。
【００２３】
また、水素透過性材料Ｂが多孔シート材の平板１に形成されたバリ２ｂと絡み合うことで、水素透過性材料Ｂの固着力を高めることができる。多孔シート材の平板１がラスシートの場合は、ラスの網材がバリと同様に、水素透過性材料と絡み合うことができ、固着力を高めることができる。
また、水素透過性材料Ｂがバナジウムまたはバナジウム合金を含むことで、従来使用されている高価なパラジウムまたはパラジウム合金の使用量を削減して、水素分離シートＡに十分な水素透過性能を得ることとなる。
【００２４】
また、このような水素分離シートＡを製造する際、複数の貫通孔２を有する平板１に複数の貫通孔２を埋めるように水素透過性材料Ｂを固着して水素分離シートＡを成形した後、この水素分離シートＡを熱間圧延することによって、水素透過性材料Ｂが固着された水素分離シートＡが十分に緻密化されることとなり、水素以外のガスの透過ができない水素分離シートを得ることができる。また、熱間圧延により、結晶粒界に存在している酸素等進入型不純物元素を結晶粒界から分散させることができ、その結果、結晶粒界割れを防止することができる。
また、水素分離シートＡを熱間圧延する場合、平板１に固着した水素透過性材料Ｂの固着強度を高めるとともに、水素透過性材料Ｂを焼結し、より緻密化することができる。
したがって、十分な機械的強度を有しかつ十分な水素透過機能を有する水素分離シートＡを得ることができる。
【００２５】
また、水素分離シートＡを熱間で圧延する際に通電圧延とすることで、水素分離シートＡが圧延時にのみ加熱されるので、水素分離シートＡを加熱するための全体の加熱時間が短くなる。そのため、バナジウムまたはバナジウム合金と後述する水素非透過性材料との混合材を通電圧延する場合には、バナジウムまたはバナジウム合金が水素非透過性材料と合金化することなく混合状態で緻密化することができる。
【００２６】
また、多孔シート材が平面的なシートの場合、水素分離シートＡが繰り返し熱履歴を受けたときに、多孔シート材と水素透過性材料Ｂの熱膨張率が一致していないと、多孔シート材に固着した水素透過性材料Ｂが多孔シート材から剥離しやすいが、多孔シート材に立体的なバリ２ｂが存在していると、多孔シート材と水素透過性材料Ｂの熱膨張率が多少一致していなくても、その剥離を防止することができる。
【００２７】
また、バナジウム及びバナジウム合金は、その結晶粒の粒界に酸素、窒素、炭素等が集積されるため、それら酸素、窒素、炭素等によって平板１の強度を著しく低下させてしまう性質を有する。そこで、この水素透過性材料Ｂを平板１の表面に固着して水素分離シートＡを成形した後、熱間圧延装置１３を用いて水素分離シートＡを通電圧延することによって、それら酸素、窒素、炭素等を結晶粒の粒界から排除することとなる。また、水素分離シートＡを圧延した後に急速に冷却することで、粉末圧延時に、多孔シート材である平板１に固着された水素非透過性材料を混合した水素透過性材料Ｂを合金化することなく、混合したままの状態で、緻密化したシートを得ることができる。
また、結晶粒界に集まる酸素等を分散させることで、粒界割れを防止し、水素非透過性材料と合金化しないため、水素透過性材料Ｂの本来の水素透過性能を維持することができ、十分な機械的強度と水素透過性能とを有する水素分離シートＡを得ることができる。
【００２８】
ここで、水素分離シートに固着された水素透過性材料にバナジウムを使用するメリットについて説明する。
バナジウムは、パラジウムのおよそ１０倍の水素透過性能を有しており、通電圧延によれば、水素非透過性材料を混合しても合金化しないため、バナジウムが本来所有する水素透過性能を発揮できる。例えば、バナジウムに水素非透過性材料を５０％混合しても、パラジウムよりもおよそ５倍の水素透過性能を有する水素分離シートを得ることができる。さらにバナジウムは、材料強度面から水素分離シートへの実用化が遅れているが、パラジウムよりも安価である。したがって、強度面の課題を克服し、十分な水素透過機能を有しかつ安価な水素分離シートを提供することができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態において、水素分離シートＡは、複数の貫通孔２を離散的に設けた金属製の平板１をラスシート、パンチングシートまたは網状シートに置き換えてもよい。
ここで、平板１をラスシートとした場合、ラスの網目が平面的でなく立体的になっているため、ラスの網目に水素透過性材料が入り込み、バリと同様に、ラスシートと水素透過性材料Ｂとが絡み合って固着することにより、ラスシートと水素透過性材料Ｂとの固着力が高まるとともに、ラスシートが水素透過性材料の強度の弱さを補強することとなる。
また、平板１をパンチングシートとした場合、パンチ孔に水素透過性材料が入り込み、パンチングシートと水素透過性材料とが固着することにより、パンチングシートが水素透過性材料の強度の弱さを補強することとなる。そして、パンチングシートのパンチ孔のエッジにバリが突出しているものについては、バリが水素透過性材料を固定することができ、平板１と水素透過性材料との密着性を高めることができる。
【００３０】
また、平板１をワイヤを編んで形成された網状シートとした場合、網目に水素透過性材料が入り込み、網状シートと水素透過性材料とが固着することにより、網状シートが水素透過性材料の強度の弱さを補強することとなる。
また、この平板１は、金属製の材料に限定するものではなく、樹脂系材料または炭素系材料に置き換えられてもよい。
【００３１】
また、上記実施の形態において、水素透過性材料Ｂとしてバナジウムまたはバナジウム合金を用いるのみならず、他の金属、例えば５Ａ族の金属、ニオブ（Ｎｂ）またはニオブ合金（Ｎｂ合金）、タンタル（Ｔａ）またはタンタル合金（Ｔａ合金）、さらに４Ａ族の金属、ジルコニウム（Ｚｒ）またはジルコニウム合金（Ｚｒ合金）を用いることも可能である。すなわち、水素透過性材料Ｂとして水素を透過する金属または合金等の材料を用いることができるものであれば、その材料を特に限定するものではない。
【００３２】
また、上記実施の形態において、水素透過性材料Ｂとしてバナジウムまたはバナジウム合金を用いる場合、水素分離シートＡの内部を水素イオンが透過できるように水素をイオン化するための触媒として、水素分離シートＡの表面にパラジウムをコーティングしてもよい。水素分離シートＡの表面にパラジウムをコーティングすることによって、水素分離シートＡの表面に微細孔が存在する場合、コーティングしたパラジウムで微細孔を塞ぐことができる。なお、このパラジウムのコーティング膜の生成方法は、スパッタリング、電解メッキ、無電解メッキ、真空蒸着等、いずれの既存の方法でもよい。ここで、このパラジウムのコーティング膜の厚さは、０．０５〜３μｍであることが好ましい。特に、０．０５μｍ程度の比較的薄い膜厚を生成する際にはスパッタリング法が用いられ、３μｍ程度の比較的厚い膜厚を生成する際には電解メッキ法が用いられている。
【００３３】
また、上記実施の形態において、例えばバナジウムまたはバナジウム合金等の水素透過性を有する水素透過性材料Ｂに水素非透過性材料を混合してもよい。ここで、水素非透過性材料として、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）を含む材料、ステンレス材、セラミックスまたは炭素系材料等が用いられてもよい。水素透過性材料Ｂには、水素を吸収すると体積が膨張するという性質を有しているため、水素透過性材料Ｂに水素非透過性材料を混合することで、水素分離シートＡの水素透過性材料Ｂによる体積膨張を抑制することができる。したがって、水素分離シートＡの材料割れを防止することができる。なお、水素透過性材料Ｂへの水素非透過性材料の混合は、２種類の混合のみならず、何種類の材料を混合してもよい。また、水素透過性材料Ｂに水素非透過性材料を混合する際、いずれも粉末を使用し、粉末圧延により、多孔シート材に水素透過性材料Ｂを固定し、さらに、通電圧延すれば、粉末どうしを合金化せずに混合状態となる水素分離シートＡを得ることができる。
【００３４】
また、上記実施の形態において、熱間圧延装置１３を備えた製造装置Ｓを用いて熱間圧延により水素分離シートＡを成形しているが、熱間圧延工程を冷間圧延工程に置き換えてもよい。このように冷間圧延に置き換えても、水素分離シートＡの緻密化を図ることができる。
【００３５】
また、上記実施の形態において、熱間圧延装置１３は複数設置されてもよい。熱間圧延装置１３が複数設置されることで圧延工程を繰り返し行うこととなり、水素透過性材料Ｂに含まれる酸素、窒素、炭素等を結晶粒の粒界からの排除を確実に行うことができる。また、水素分離シートＡの結晶粒が圧延時にせん断変形して圧延方向に延びた組織となるため、水素分離シートＡの強度を増大させることができる。
また、表面にパラジウムをコーティングした水素分離シートＡにおいても、圧延工程を繰り返し行うことで、コーティング膜の固着強度を高めることができ、このコーティング膜の剥離を防止することができる。
【００３６】
また、上記実施の形態において、図５に示すように、圧延工程を繰り返し行うために、コイラ１４に巻き取られた水素分離シートＡを再度熱間圧延装置１３に取付けた後、水素分離シートＡを熱間圧延装置１３に供給して通電圧延し、水素分離シートＡの供給側に設けた別のコイラ１５に水素分離シートＡを巻き取るようにしてもよい。さらに、別のコイラ１５に巻き取られた水素分離シートＡを再度熱間圧延装置１３に供給して通電圧延し、コイラ１４に水素分離シートＡを巻き取るようにしてもよい。このように圧延工程を繰り返し行うことによって、水素透過性材料Ｂに含まれる酸素、窒素、炭素等を結晶粒の粒界からの排除を確実に行うことができるとともに、板厚を薄くし、高い水素透過性能を有する水素分離シートＡを得やすくなる。また、水素分離シートＡの強度を増大させることができる。
【００３７】
また、上記実施の形態において、図６に示すように、平板１及び平板１に固着する水素透過性材料Ｂを圧延してシート化する際、圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂの上部にそれぞれ粉末投入ケース２１Ａ，２１Ｂおよびコンベア２２Ａ，２２Ｂを設置して、粉末投入ケース２１Ａ，２１Ｂに投入された水素透過性材料Ｂの粉末を圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂに送出するようにしてもよい。このとき、圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂを回転させて平板１を圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂ間に送入すると同時にコンベア２２Ａ，２２Ｂを稼動することによって、粉末投入ケース２１Ａ，２１Ｂに投入された水素透過性材料Ｂがコンベア２２Ａ，２２Ｂから圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂ間に送出され、この水素透過性材料Ｂが圧延ローラ１１Ａ，１１Ｂによって平板１に固着される。すなわち、図７に簡略化して示すように、水素透過性材料Ｂが平板１の貫通孔２および平板１の表裏面に固着される。また、水素分離シートＡとしては、水素透過性材料としてバナジウム系材料を用いた場合は、シートの表裏面にパラジウムまたはパラジウム合金のコーティング膜１’が着けられている。
【００３８】
また、上記実施の形態において、熱間圧延装置１３は通電圧延法を用いなくてもよいため、圧延ローラ１３Ａ，１３Ｂには通電されなくてもよい。すなわち、図８に示すように、圧延ローラ１３Ａ，１３Ｂそれぞれに加熱手段、例えばヒータ２３Ａ，２３Ｂを圧延ローラ１３Ａ，１３Ｂを囲むようにそれぞれ設置し、圧延ローラ１３Ａ，１３Ｂを加熱しながら水素分離シートＡを熱間圧延してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る実施の形態における水素分離シートの斜視図である。
【図２】本発明に係る実施の形態における水素分離シートの貫通孔近傍の拡大図である。
【図３】本発明に係る実施の形態における水素分離シートの部分断面図である。
【図４】本発明に係る実施の形態における水素分離シートの製造装置のシステム構成図である。
【図５】本発明に係る実施の形態における水素分離シートの製造装置の別のシステム構成図である。
【図６】本発明に係る実施の形態における水素分離シートの製造装置の別のシステム構成図である。
【図７】本発明に係る実施の形態における水素分離シートの断面図である。
【図８】本発明に係る実施の形態における水素分離シートの製造装置の別のシステム構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ  水素分離シート
Ｂ  水素透過性材料
１  平板（多孔シート材）
２  貫通孔
２ｂ  バリ
１３  通電圧延装置
【図１】
2005324166.tif 000003
【図２】
2005324166.tif 000004
【図３】
2005324166.tif 000005
【図４】
2005324166.tif 000006
【図５】
2005324166.tif 000007
【図６】
2005324166.tif 000008
【図７】
2005324166.tif 000009
【図８】
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