水素透過膜
「水素透過膜」とは
水素のみを選択的に通す金属製の高機能膜で、水素の高純度化や分離回収に用いられます。特にパラジウム合金膜は優れた透過性と耐久性を兼ね備え、水素製造や水素ステーション、燃料電池関連のプロセスで注目されています。
水素ガスの超高純度化を実現します。
全ての金属の中で唯一パラジウムだけが持つ水素ガス選択透過性を利用した水素ガス精製を実現します。田中貴金属の極薄材加工技術と高清浄技術により、信頼性が高くかつ水素透過性能を最大限に引き出した水素透過膜を提供します。
用途
- 高純度水素ガス精製装置、水蒸気改質ガス水素製造装置など
圧延箔
水素ガスの超高純度化を実現します。
全ての金属の中で唯一パラジウムだけが持つ水素ガス選択透過性を利用した水素ガス精製を実現します。
当社の極薄材加工技術と高清浄技術により、信頼性が高くかつ水素透過性能を最大限に引き出した水素透過膜を提供します。
- ピンホールフリー
- 薄膜技術、リサイクルプロセスにより、貴金属コストを削減
- 2元系、3元系など幅広いパラジウム合金に対応可能
- 合金の溶解から圧延まで一貫加工。
- 不溶性介在物混入を最小限に抑制した高清浄プロセス
対応範囲（評価用試作サンプル）
| 合金 | 厚さ | 幅 |
|---|---|---|
| HPM-H300(Pd) | >15um | <120mm |
| HPM-H320(PdAg23) | >15um | <120mm |
| HPM-H310(PdCu40) | >10um | <120mm |
| HPM-H330(PdAu7) | >15um | <120mm |
PdCu系に加え、PdAg系やPdAu系などの水素透過膜の試作も可能です。
また、組成比率のご要望にも対応可能です。
各種評価用の試作サンプルにつきましては、お気軽にお問い合わせください。
パラジウムによる水素透過メカニズム
HPM-H211 (PdCu39、300℃推奨)
■ 品名：HPM-H211
■ 想定用途：低温環境下での高純度水素精製・除去
■ 特徴
- 従来品のHPM-H310(PdCu40)に比べて低温側で高い水素透過性能
- 完全なbcc相の実現により高い水素透過性能
- 追加の加熱設備が不要で、加熱工程における設備の酸化も低減
- 他技術に比べて、水素精製設備の小型化に貢献
| 合金 | 厚さ | 幅 | 長さ | 使用温度帯 |
|---|---|---|---|---|
| HPM-H310 (PdCu40) |
>10µm | <120mm | <100mm | 400℃ |
| HPM-H211 (PdCu39) |
>10µm | <120mm | <100mm | 300℃ |
組成の違いによる水素透過係数の温度依存性の違いについて
従来の貴金属膜は、約400℃の運転温度が必要でしたが、
HPM-H211(PdCu39)の組成では約300℃付近の温度帯で最大性能を引き出すことが可能となります。
強度比較- HPM-H310(PdCu40) vs HPM-H211(PdCu39)
β化熱処理後の引張強度はHPM-H211(PdCu39) 、HPM-H310(PdCu40)でほぼ同等
HPM-H310(PdCu40)と同じ条件で使用可能となります。
HPM-L111(100℃推奨)
100℃以下で高い水素透過性能を示す世界初の金属膜
■ 品名：HPM-L111
■ 想定用途：低温環境下での水素精製・除去
■ 特徴
- 従来品は400℃前後で使用されるのに対しHPM-L111は100℃前後で使用可能
- 100℃前後で高い水素透過性能を示す世界初の金属膜
| 品名 | 厚さ | 幅 | 長さ | 推奨温度 |
|---|---|---|---|---|
| HPM-H310 (PdCu40) |
>10µm | <120mm | <100mm | 400℃ |
| HPM-H211 (PdCu39) |
>10µm | <120mm | <100mm | ~300℃ |
| HPM-L111 (新規開発品) |
>10µm | <35mm | <85mm | ~100℃ |
組成の違いによる水素透過係数の温度依存性の違いについて
一般的なパラジウム合金水素透過膜は200℃以下で急激に性能が減少します。膜表面から膜内部への水素侵入速度が200℃以下で低下するためと考えられています。
特殊な表面改質により水素侵入速度を向上させることで、低温での水素透過性能を大きく向上させることに成功しました。
