水素透過膜の製造方法
【課題】ピンホールの発生を抑止し、膜厚が薄く、水素透過性が良好である水素透過膜の製造方法を提供する。
【解決手段】スパッタリング法で基板上にＰｄ層またはＰｄ合金層を成膜するスパッタリング工程（Ｓ２）と、得られたＰｄ層またはＰｄ合金層を前記基板から剥離する剥離工程（Ｓ４）と、剥離したＰｄ層またはＰｄ合金層を少なくとも２層となるように重ね合わせ、４００℃〜１２００℃の温度にて、真空中で熱処理することにより、一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜を得る熱処理工程（Ｓ５）とからなる。
【解決手段】スパッタリング法で基板上にＰｄ層またはＰｄ合金層を成膜するスパッタリング工程（Ｓ２）と、得られたＰｄ層またはＰｄ合金層を前記基板から剥離する剥離工程（Ｓ４）と、剥離したＰｄ層またはＰｄ合金層を少なくとも２層となるように重ね合わせ、４００℃〜１２００℃の温度にて、真空中で熱処理することにより、一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜を得る熱処理工程（Ｓ５）とからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガスを含む混合ガスから水素ガスを選択的に透過および分離させるための水素透過膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体用シリコン製造工程において還元ガスとして使用される高純度水素を精製する装置において、Ｐｄ膜またはＰｄ合金膜を用いた水素透過膜が使用されている。また、近年、低公害エネルギーとして燃料電池が注目されているが、この燃料電池の燃料として用いる水素ガスを精製および分離する装置に、Ｐｄ膜またはＰｄ合金膜を用いた水素透過膜を適用することが検討されている。
【０００３】
かかるＰｄ膜およびＰｄ合金膜の水素透過性は、様々なガス成分の中で水素ガスだけが、膜中に水素原子となって溶解し、膜の反対側まで拡散し、水素原子同士が結合して再び水素分子に戻ることにより、発現する。
【０００４】
水素透過膜の水素透過流量Ｊ（ｍｏｌＨ2・ｍ-2・ｓｅｃ-1）は、水素透過係数φ（ｍｏｌＨ2・ｍ-1・ｓｅｃ-1・Ｐａ-0.5）、加圧側の水素分圧Ｐｈ（Ｐａ）、透過側の水素分圧Ｐｌ（Ｐａ）、および水素透過膜の膜厚ｄ（ｍ）を用いて、次式のように表される。
【０００５】
Ｊ＝φ・（Ｐｈ0.5−Ｐｌ0.5）／ｄ
【０００６】
この式から、膜厚が薄いほど、水素透過流量Ｊが増加することが理解される。例えば、温度を４００℃、加圧側の水素分圧を０．２ＭＰａ、透過側の水素分圧を常圧とした条件で、膜厚が２０μｍであるＰｄ膜の水素透過流量Ｊが２０ｍＬ／ｍｉｎ・ｃｍ2であった場合、膜厚を１／２０の１μｍにすると、水素透過流量Ｊは、２０倍の４００ｍＬ／ｍｉｎ・ｃｍ2まで増加する。ここで、Ｐｄの使用量は膜厚に比例するので、Ｐｄの使用量は１／２０となる。このため、膜厚を薄くすることは、水素透過膜の水素透過性および材料費の両面から有利である。
【０００７】
ただし、膜厚を薄くすると、ピンホール欠陥が増加して、水素透過膜の選択機能が損なわれるという問題がある。
【０００８】
これに対して、特許文献１には、浮遊型コールドクルーシブル溶解法により得たＰｄ合金インゴットから、ピンホールの原因となるインゴット中の介在物を除去し、該インゴットを鍛造および圧延することにより、水素透過膜を得る方法が開示されている。しかしながら、圧延により得られる水素透過膜の膜厚には限界があり、膜厚が５μｍ以下で、かつ、リークのない水素透過膜を得ることは困難である。
【０００９】
また、特許文献２には、複数のＴａ箔を重ねて、両面からＰｄ箔で挟んで、ホットプレスにより接合した後、圧延する水素透過膜の製造方法が開示されている。この方法では、Ｔａ箔を重ねることで、それぞれのＴａ箔にピンホールが生じていても、Ｔａ箔全体としてリークの可能性を減ずることにより、透過する水素の純度を向上させている。しかしながら、ホットプレスを用いて接合する際に、リークの原因となる欠陥が導入されやすく、また、圧延により膜を得ていることから、同様に、膜厚が５μｍ以下で、かつ、リークのない水素透過膜を得ることは困難である。また、ＴａとＰｄの拡散接合層が厚くなると、水素透過性を高く維持することができないという問題もある。
【００１０】
一方、特許文献３には、スパッタリング法を用いて、基板上にＰｄ膜またはＰｄ合金膜を形成し、基板から剥離することで、圧延では作製することが困難である膜厚５μｍ以下のＰｄ合金膜を得ることが開示されている。しかしながら、ピンホールの発生を抑制するためには、スパッタリングに用いる基板の洗浄およびハンドリングなど、製造工程における高度のクリーン化が要求され、かかるクリーン化が不十分であるとピンホールの発生が増加してしまうことから、水素透過膜の製造において品質の管理に手間がかかるという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−１７５３７９号公報
【特許文献２】特開２００４−２０２４７９号公報
【特許文献３】特開２００５−２１８９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、スパッタリング法を用いて、膜厚が薄く、水素透過性が良好である水素透過膜を得る際に、ピンホールの発生を効果的に抑制しうる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】
【００１２】
本発明者は、このような課題に対して鋭意研究を重ねた結果、スパッタリング法により得られたＰｄ膜またはＰｄ合金膜を、相互に重ね合わせると、吸着しあって強固に固着し、重ね合わせたＰｄ膜またはＰｄ合金膜を真空中で熱処理して、一体構造の水素透過膜を得ることにより、前述の問題点を解決することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させた。
【００１３】
本発明に係る水素透過膜の製造方法は、スパッタリング法で基板上にＰｄ層またはＰｄ合金層を成膜する工程と、得られたＰｄ層またはＰｄ合金層を前記基板から剥離する工程と、剥離したＰｄ層またはＰｄ合金層を少なくとも２層となるように重ね合わせ、４００℃〜１２００℃の温度にて、真空中で熱処理することにより、一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜を得る工程とからなることを特徴とする。
【００１４】
前記成膜工程において、前記Ｐｄ層またはＰｄ合金層の外周部に、Ｐｄ層またはＰｄ合金層より厚い枠体を形成することが好ましい。
【００１５】
なお、最終的に得られる前記一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜の厚さを、５μｍ以下とすることが好ましい。
【００１６】
本発明の水素透過膜は、前記のいずれかの製造方法により得られ、Ｐｄ層またはＰｄ合金層の成膜において発生したピンホールが、膜の厚さ方向に連通していない一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜からなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、製造工程における高度のクリーン化を要求することなく、スパッタリング法により、ピンホールによる欠陥がなく、水素透過性が良好である５μｍ以下の水素透過膜を得ることができる。従って、水素を精製および分離する装置の材料である水素透過膜を低コストでかつ効率的に提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
本発明の一態様における水素透過膜の製造方法は、図１に示すように、洗浄工程（Ｓ１）、スパッタリング工程（Ｓ２）、枠体形成工程（Ｓ３）、剥離工程（Ｓ４）および熱処理工程（Ｓ５）からなる。
【００２０】
まず、洗浄工程（Ｓ１）において、Ｐｄ層またはＰｄ合金層を形成するための基板を洗浄する。この工程は任意であり、清浄な基板が準備される場合等には不要である。
【００２１】
基板には、スパッタリング工程（Ｓ２）で成膜中にＰｄ層またはＰｄ合金層が自然剥離しない程度に強い付着力が得られ、剥離工程（Ｓ４）で基板上に形成されたＰｄ層またはＰｄ合金層を剥離可能であれば、任意の材料からなるものでよい。例えば、平滑なガラス板や、Ｓｉウェハ、表面に酸化物または窒化物が被覆された金属板を用いることができる。
【００２２】
基板の洗浄方法としては、例えば、超音波洗浄、ベーパー洗浄などが挙げられる。また、代替的または付加的に、スパッタリング装置内で基板にスパッタエッチングを施してもよい。基板の洗浄により、基板に起因するピンホール発生原因を排除することができる。
【００２３】
なお、洗浄後に基板をスパッタリング装置に取り付ける際に、この作業を、粉塵を抑制するクリーンルームなどの特別な設備内で行う必要はない。
【００２４】
次いで、スパッタリング工程（Ｓ２）において、洗浄後の基板を装着したスパッタリング装置を用いて、スパッタリング法により、基板上にＰｄ層またはＰｄ合金層を形成する。
【００２５】
Ｐｄ層またはＰｄ合金層の材料としては、純Ｐｄ、Ｐｄ−Ａｇ合金、Ｐｄ−Ｃｕ合金、Ｐｄ−希土類合金などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２６】
また、スパッタリング条件は、Ｐｄ層およびＰｄ合金層を形成するための公知の条件に従えばよい。
【００２７】
成膜により得られるＰｄ層またはＰｄ合金層の厚さは、０．１μｍ〜５μｍとする。厚さが５μｍを超えると、最終的に得られる水素透過膜において、水素透過性が不十分となる。一方、膜厚が０．１μｍ未満では、Ｐｄ層またはＰｄ合金層を基板から剥離することが困難となる。なお、薄膜を損傷することなく、基板からの剥離などのハンドリングを可能とする手段がある場合には、０．１μｍ未満であってもよい。また、最終的には、これらのＰｄ層またはＰｄ合金層は少なくとも２層に重ね合わされてＰｄ膜またはＰｄ合金膜を形成するため、２μｍ以下とすることが好ましい。
【００２８】
スパッタリング工程（Ｓ２）に引き続き、枠体形成工程（Ｓ３）において、基板上のＰｄ層またはＰｄ合金層にマスキングを施し、該Ｐｄ層またはＰｄ合金層の外周部に、スパッタリングによる金属膜の成膜を行い、Ｐｄ層またはＰｄ合金層よりも厚い枠体を形成する。該金属膜としては、ＰｄまたはＰｄ合金が好ましいが、Ｐｄ層またはＰｄ合金層と反応して脆い金属間化合物を生成しない材料、例えば、ＣｕまたはＣｕ合金を用いることができる。
【００２９】
これにより、Ｐｄ層またはＰｄ合金層を基板より剥離させる際、および、剥離したＰｄ層またはＰｄ合金層を重ね合わせる際に、ハンドリングが容易となる。該枠体の厚さは、５μｍ〜５０μｍとすることが好ましい。また、枠体は、Ｐｄ層またはＰｄ合金層の外周縁より２ｍｍ〜２０ｍｍの幅に形成することが好ましい。
【００３０】
次いで、剥離工程（Ｓ４）において、このＰｄ層またはＰｄ合金層を基板から剥離する。基板からＰｄ層またはＰｄ合金層を剥離するには、例えば、機械的に引き剥がしてもよいし、水素ガスを用いて剥がしてもよい。また、例えば、硝酸などの無機酸に浸漬することにより剥離してもよい。かかる手段は、Ｐｄ層またはＰｄ合金層の膜厚および組成により、適宜、選択される。
【００３１】
次いで、熱処理工程（Ｓ５）において、剥離工程により得られたＰｄ層またはＰｄ合金層を少なくとも２層となるように重ね合わせて、その後、重ね合わされたＰｄ層またはＰｄ合金層に、真空中で熱処理を施す。
【００３２】
Ｐｄ層またはＰｄ合金層を重ね合わせるとは、剥離した２枚以上の層を重ね合わせることのほか、１枚の層を折り畳むこと、および、これらの組み合わせを含む。Ｐｄ層またはＰｄ合金層を重ね合わせると、相互に吸着して強固に固着する。具体的には、ＳＵＳメッシュを用意し、このメッシュの両面に剥離工程で得られたＰｄ層またはＰｄ合金層を配置した後、メッシュだけを引き抜くことで２枚を重ね合わせることができる。
【００３３】
その後、Ｐｄ層またはＰｄ合金層を重ね合わせた膜に、真空中で熱処理を施すと、層間が接合して１枚の膜からなる一体構造となる。
【００３４】
真空中での熱処理は、該膜を、平らな板の上に載せて行う。平らな板としては、アルミナ、ジルコニアなどのセラミックス焼結板、または、アルミナやＴｉＮなどのセラミックスを被覆した金属板などを用いることができる。金属板を単体で用いるとＰｄと反応するため、金属板を単体で用いることは好ましくない。以上のように、Ｐｄと化学的に反応しない材料であればよい。
【００３５】
真空中の熱処理温度は、４００℃〜１２００℃とする。好ましくは５００℃〜１０００℃である。４００℃より低い温度では、Ｐｄ膜およびＰｄ合金膜同士の拡散接合が不十分になり、膜が一体化されないおそれがある。一方、１２００℃を超える温度では、Ｐｄ膜またはＰｄ合金膜が変形するおそれがある。
【００３６】
本発明では、スパッタリング法により、５μｍ以下、具体的には、０．１μｍ〜２μｍ程度のきわめて薄いＰｄ膜またはＰｄ合金膜を得られ、水素透過膜の水素透過性を向上させることができる。また、このような薄膜でありながら、製造工程に起因して、各Ｐｄ層またはＰｄ合金層に僅かなピンホールが存在していても、これらを重ね合わせることにより、各層のピンホールを連通させずに、膜全体としてのピンホールの発生を防止することができる。さらに、各Ｐｄ層またはＰｄ合金層に若干のピンホールが存在することが許容されることから、基板の洗浄やハンドリングに際してクリーン化を必要以上に徹底する必要はない。むろん、これらの管理を向上させれば、さらにピンホールに起因する欠陥のないＰｄ膜またはＰｄ合金膜が得られるが、これらは管理コストの関係で選択されうる。
【００３７】
以上、本発明を説明してきたが、本発明は前述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本質を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【実施例】
【００３８】
（実施例１）
５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさのクラウンガラス基板（松浪硝子工業株式会社製）をエタノール中で２０分間、超音波洗浄した。次いで、Ｐｄターゲットと共に、スパッタリング装置（ＵＬＶＡＣ社製、ＳＢＨ２３０６ＲＤＥ）に取り付けた。その後、スパッタリング装置内を５×１０-4Ｐａ以下に真空排気した後、Ａｒガス圧１Ｐａにおいて、ＲＦ２００Ｗで基板のスパッタエッチングを行った。続いて、ＰｄターゲットにＤＣ１．０Ａの電流を流し、基板上に膜厚が１μｍであるＰｄ層を形成した。
【００３９】
次に、Ｐｄ層をピンセットでつまんで基板から引き剥がした。剥離したＰｄ層の大きさは、５０ｍｍ×５０ｍｍ、膜厚は１μｍであった。このＰｄ層を光学顕微鏡で観察したところ、透過光によって確認されるピンホール数は、１ｃｍ2当たり０．１５個であった。
【００４０】
得られたＰｄ層を２つ折りにすると、重ね合わされた層面が相互に強く吸着した。Ｐｄ層の大きさは、２５ｍｍ×５０ｍｍとなった。その後、該Ｐｄ層をアルミナ板に載せて、真空加熱炉に入れ、５×１０-3Ｐａまで真空排気した後、６００℃で２時間、熱処理を施したところ、膜厚が２μｍで、一体構造のＰｄ膜が得られた。得られたＰｄ膜を、再び、光学顕微鏡で観察したところ、ピンホールによる透過光は認められなかった。
【００４１】
次に、得られたＰｄ膜をφ１０ｍｍの大きさに切り取って、多孔質支持体と重ね合わせて、水素透過膜とし、本発明者が作製した透過面φ８ｍｍの水素透過測定装置に取り付けた。水素透過測定装置内を真空排気した後、窒素ガスを導入することにより、水素透過膜に０．８ＭＰａの加圧を行った結果、ピンホールからの窒素ガスの漏れは認められなかった。
【００４２】
次に、水素透過測定装置の電気炉を加熱して、５００℃に昇温し、窒素ガスから水素ガスに置換して、水素透過膜に０．２ＭＰａの圧力を加えたところ、マスフローメータ（日本アエラ株式会社製、ＦＭ−３９０）により、１ａｔｍ、０℃で、１１４ｃｍ3／ｍｉｎの水素透過流量が測定された。測定された水素透過流量は、Ｐｄの公知の水素透過係数から計算された、膜厚が２μｍのＰｄ膜の水素透過流量と一致した。その測定結果を表１に示す。
【００４３】
以上のように、本実施例では、ピンホールの発生を抑止し、膜厚が薄く、水素透過性が良好である水素透過膜が得られた。
【００４４】
（実施例２）
５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさのクラウンガラス基板（松浪硝子工業株式会社製）をエタノール中で２０分間、超音波洗浄した。次いで、Ｐｄ−２３ｍｏｌ％Ａｇ合金ターゲットとＣｕターゲットと共に、スパッタリング装置（ＵＬＶＡＣ社製、ＳＢＨ２３０６ＲＤＥ）に取り付けた。その後、スパッタリング装置内を５×１０-4Ｐａ以下に真空排気した後、Ａｒガス圧１Ｐａにおいて、ＲＦ２００Ｗで基板のスパッタエッチングを行った。続いて、Ｐｄ−Ａｇ合金ターゲットのみにＤＣ１．０Ａの電流を流し、基板上に膜厚が０．５μｍであるＰｄ−Ａｇ合金層を形成した。
【００４５】
次に、Ｐｄ−Ａｇ合金層の上に、３０ｍｍ×３０ｍｍの大きさのＳＵＳ４３０製メタルマスクを取り付け、再び、スパッタリング装置内を５×１０-4Ｐａ以下に真空排気した後、ＣｕターゲットのみにＤＣ１．０Ａの電流を流し、外周部に、膜厚９μｍのＣｕ層を積層して、枠体を形成した。
【００４６】
その後、真空グローブボックスに入れて、真空排気し、９５％窒素−５％水素の混合ガスを導入して、Ｐｄ−Ａｇ合金層を枠体とともに基板から剥離した。得られたＰｄ−Ａｇ合金層について、光学顕微鏡で観察したところ、透過光によって確認されるピンホールが１ｃｍ2当たり０．６０個であった。
【００４７】
以上のように、枠体が取り付けられたＰｄ−Ａｇ合金層を、２枚作製し、Ｐｄ−Ａｇ合金層同士を重畳させたところ、相互に吸着して固着した。
【００４８】
その後、アルミナ板に載せて、真空加熱炉に入れ、５×１０-3Ｐａまで真空排気した後、１０００℃で２時間、熱処理を施したところ、重ね合わされたＰｄ−Ａｇ合金層は一体構造となり、膜厚が１μｍである１枚のＰｄ−Ａｇ合金膜が得られた。得られたＰｄ−Ａｇ合金膜を、再び、光学顕微鏡で観察したところ、ピンホールによる透過光は認められなかった。
【００４９】
次に、実施例１と同様にして水素透過流量を測定したところ、１ａｔｍ、０℃で、２６３ｃｍ3／ｍｉｎであった。測定された水素透過流量は、Ｐｄ−２３ｍｏｌ％Ａｇ合金の公知の水素透過係数から計算された、膜厚が１μｍであるＰｄ−２３ｍｏｌ％Ａｇ合金膜の水素透過流量と一致した。その測定結果を表１に示す。
【００５０】
以上のように、本実施例では、ピンホールの発生を抑止し、膜厚が薄く、水素透過性が良好である水素透過膜が得られた。
【００５１】
（比較例１）
真空加熱炉中での熱処理温度を３５０℃とした以外は、実施例１と同様にしてＰｄ膜を作製した。光学顕微鏡で観察したところ、Ｐｄ膜には、ピンホールによる透過光は認められなかった。また、得られた水素透過膜の一部は、接合不十分であり、２枚に分離していて、水素透過膜として使用できなかった。その測定結果を表１に示す。
【００５２】
（比較例２）
真空加熱炉中での熱処理温度を１２５０℃とした以外は、実施例１と同様にしてＰｄ膜を作製した。しかしながら、得られたＰｄ膜は、変形していて、水素透過膜として使用できなかった。その測定結果を表１に示す。
【００５３】
（実施例３）
５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさのクラウンガラス基板（松浪硝子工業株式会社製）を、超音波洗浄しないで、Ｐｄターゲットと共に、スパッタリング装置（ＵＬＶＡＣ社製、ＳＢＨ２３０６ＲＤＥ）に取り付けた。その後、スパッタリング装置内を５×１０-4Ｐａ以下に真空排気した後、スパッタエッチングは行わないで、ＰｄターゲットにＤＣ１.０Ａの電流を流して、基板上に膜厚１μｍのＰｄ層を形成した。
【００５４】
次に、Ｐｄ層をピンセットでつまんで基板から引き剥がし、大きさが５０ｍｍ×５０ｍｍ、膜厚１μｍのＰｄ層を得た。得られたＰｄ層を光学顕微鏡で観察したところ、透過光によって確認されるピンホールが１ｃｍ2当たり２．５個であった。
【００５５】
次に、実施例１と同様に、２つ折りにて熱処理をして膜厚２μｍのＰｄ膜を作製した。得られたＰｄ膜を光学顕微鏡で観察したところ、ピンホールからの透過光は確認されなかった。
【００５６】
得られたＰｄ膜を、実施例１と同様に、φ１０ｍｍの大きさに切り取って、多孔質支持体と重ね合わせて、本発明者が作製した透過面φ８ｍｍの水素透過測定装置に取り付けた。水素透過測定装置内を真空排気した後、窒素ガスを導入することにより、Ｐｄ接合膜に０．８ＭＰａの加圧を行った結果、ピンホールからの漏れは認められなかった。次に、水素透過測定装置の電気炉を加熱して、５００℃に昇温した。そして、窒素ガスから水素ガスに置換してＰｄ接合膜に０．２ＭＰａの圧力を加えたところ、マスフローメータ（日本アエラ株式会社製、ＦＭ−３９０）により、１ａｔｍ、０℃で、１１３ｃｍ3／ｍｉｎの水素透過流量が測定された。測定された水素透過流量は、Ｐｄの公知の水素透過係数から計算された、膜厚２μｍのＰｄ膜の水素透過流量と一致した。その測定結果を表１に示す。
【００５７】
以上のように、この実施例では、Ｐｄ層自体のピンホール数は増加するが、Ｐｄ膜としてのピンホールの発生は抑止され、膜厚が薄く、水素透過性が良好である水素透過膜が得られた。
【００５８】
（従来例）
実施例３と同様にして、Ｐｄ層を得た。得られた膜厚１μｍのＰｄ層を接合することなく、φ１０ｍｍの大きさに切り取って、窒素ガスのリーク試験を行った。具体的には、φ１０ｍｍの大きさのＰｄ膜を多孔質支持体と重ね合わせて透過面積φ８ｍｍの水素透過測定装置に取り付けた。そして、この測定装置内を真空排気した後、窒素ガスを導入しＰｄ接合膜を加圧した。その結果、０．２ＭＰａの加圧では５ｃｍ3／ｍｉｎ、０．８ＭＰａの加圧では２０ｃｍ3／ｍｉｎの窒素がピンホールから漏れた。その測定結果を表１に示す。
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の水素透過膜の製造方法の一実施形態の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ｓ１ 洗浄工程
Ｓ２ スパッタリング工程
Ｓ３ 枠体形成工程
Ｓ４ 剥離工程
Ｓ５ 熱処理工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガスを含む混合ガスから水素ガスを選択的に透過および分離させるための水素透過膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体用シリコン製造工程において還元ガスとして使用される高純度水素を精製する装置において、Ｐｄ膜またはＰｄ合金膜を用いた水素透過膜が使用されている。また、近年、低公害エネルギーとして燃料電池が注目されているが、この燃料電池の燃料として用いる水素ガスを精製および分離する装置に、Ｐｄ膜またはＰｄ合金膜を用いた水素透過膜を適用することが検討されている。
【０００３】
かかるＰｄ膜およびＰｄ合金膜の水素透過性は、様々なガス成分の中で水素ガスだけが、膜中に水素原子となって溶解し、膜の反対側まで拡散し、水素原子同士が結合して再び水素分子に戻ることにより、発現する。
【０００４】
水素透過膜の水素透過流量Ｊ（ｍｏｌＨ2・ｍ-2・ｓｅｃ-1）は、水素透過係数φ（ｍｏｌＨ2・ｍ-1・ｓｅｃ-1・Ｐａ-0.5）、加圧側の水素分圧Ｐｈ（Ｐａ）、透過側の水素分圧Ｐｌ（Ｐａ）、および水素透過膜の膜厚ｄ（ｍ）を用いて、次式のように表される。
【０００５】
Ｊ＝φ・（Ｐｈ0.5−Ｐｌ0.5）／ｄ
【０００６】
この式から、膜厚が薄いほど、水素透過流量Ｊが増加することが理解される。例えば、温度を４００℃、加圧側の水素分圧を０．２ＭＰａ、透過側の水素分圧を常圧とした条件で、膜厚が２０μｍであるＰｄ膜の水素透過流量Ｊが２０ｍＬ／ｍｉｎ・ｃｍ2であった場合、膜厚を１／２０の１μｍにすると、水素透過流量Ｊは、２０倍の４００ｍＬ／ｍｉｎ・ｃｍ2まで増加する。ここで、Ｐｄの使用量は膜厚に比例するので、Ｐｄの使用量は１／２０となる。このため、膜厚を薄くすることは、水素透過膜の水素透過性および材料費の両面から有利である。
【０００７】
ただし、膜厚を薄くすると、ピンホール欠陥が増加して、水素透過膜の選択機能が損なわれるという問題がある。
【０００８】
これに対して、特許文献１には、浮遊型コールドクルーシブル溶解法により得たＰｄ合金インゴットから、ピンホールの原因となるインゴット中の介在物を除去し、該インゴットを鍛造および圧延することにより、水素透過膜を得る方法が開示されている。しかしながら、圧延により得られる水素透過膜の膜厚には限界があり、膜厚が５μｍ以下で、かつ、リークのない水素透過膜を得ることは困難である。
【０００９】
また、特許文献２には、複数のＴａ箔を重ねて、両面からＰｄ箔で挟んで、ホットプレスにより接合した後、圧延する水素透過膜の製造方法が開示されている。この方法では、Ｔａ箔を重ねることで、それぞれのＴａ箔にピンホールが生じていても、Ｔａ箔全体としてリークの可能性を減ずることにより、透過する水素の純度を向上させている。しかしながら、ホットプレスを用いて接合する際に、リークの原因となる欠陥が導入されやすく、また、圧延により膜を得ていることから、同様に、膜厚が５μｍ以下で、かつ、リークのない水素透過膜を得ることは困難である。また、ＴａとＰｄの拡散接合層が厚くなると、水素透過性を高く維持することができないという問題もある。
【００１０】
一方、特許文献３には、スパッタリング法を用いて、基板上にＰｄ膜またはＰｄ合金膜を形成し、基板から剥離することで、圧延では作製することが困難である膜厚５μｍ以下のＰｄ合金膜を得ることが開示されている。しかしながら、ピンホールの発生を抑制するためには、スパッタリングに用いる基板の洗浄およびハンドリングなど、製造工程における高度のクリーン化が要求され、かかるクリーン化が不十分であるとピンホールの発生が増加してしまうことから、水素透過膜の製造において品質の管理に手間がかかるという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−１７５３７９号公報
【特許文献２】特開２００４−２０２４７９号公報
【特許文献３】特開２００５−２１８９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、スパッタリング法を用いて、膜厚が薄く、水素透過性が良好である水素透過膜を得る際に、ピンホールの発生を効果的に抑制しうる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】
【００１２】
本発明者は、このような課題に対して鋭意研究を重ねた結果、スパッタリング法により得られたＰｄ膜またはＰｄ合金膜を、相互に重ね合わせると、吸着しあって強固に固着し、重ね合わせたＰｄ膜またはＰｄ合金膜を真空中で熱処理して、一体構造の水素透過膜を得ることにより、前述の問題点を解決することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させた。
【００１３】
本発明に係る水素透過膜の製造方法は、スパッタリング法で基板上にＰｄ層またはＰｄ合金層を成膜する工程と、得られたＰｄ層またはＰｄ合金層を前記基板から剥離する工程と、剥離したＰｄ層またはＰｄ合金層を少なくとも２層となるように重ね合わせ、４００℃〜１２００℃の温度にて、真空中で熱処理することにより、一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜を得る工程とからなることを特徴とする。
【００１４】
前記成膜工程において、前記Ｐｄ層またはＰｄ合金層の外周部に、Ｐｄ層またはＰｄ合金層より厚い枠体を形成することが好ましい。
【００１５】
なお、最終的に得られる前記一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜の厚さを、５μｍ以下とすることが好ましい。
【００１６】
本発明の水素透過膜は、前記のいずれかの製造方法により得られ、Ｐｄ層またはＰｄ合金層の成膜において発生したピンホールが、膜の厚さ方向に連通していない一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜からなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、製造工程における高度のクリーン化を要求することなく、スパッタリング法により、ピンホールによる欠陥がなく、水素透過性が良好である５μｍ以下の水素透過膜を得ることができる。従って、水素を精製および分離する装置の材料である水素透過膜を低コストでかつ効率的に提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
本発明の一態様における水素透過膜の製造方法は、図１に示すように、洗浄工程（Ｓ１）、スパッタリング工程（Ｓ２）、枠体形成工程（Ｓ３）、剥離工程（Ｓ４）および熱処理工程（Ｓ５）からなる。
【００２０】
まず、洗浄工程（Ｓ１）において、Ｐｄ層またはＰｄ合金層を形成するための基板を洗浄する。この工程は任意であり、清浄な基板が準備される場合等には不要である。
【００２１】
基板には、スパッタリング工程（Ｓ２）で成膜中にＰｄ層またはＰｄ合金層が自然剥離しない程度に強い付着力が得られ、剥離工程（Ｓ４）で基板上に形成されたＰｄ層またはＰｄ合金層を剥離可能であれば、任意の材料からなるものでよい。例えば、平滑なガラス板や、Ｓｉウェハ、表面に酸化物または窒化物が被覆された金属板を用いることができる。
【００２２】
基板の洗浄方法としては、例えば、超音波洗浄、ベーパー洗浄などが挙げられる。また、代替的または付加的に、スパッタリング装置内で基板にスパッタエッチングを施してもよい。基板の洗浄により、基板に起因するピンホール発生原因を排除することができる。
【００２３】
なお、洗浄後に基板をスパッタリング装置に取り付ける際に、この作業を、粉塵を抑制するクリーンルームなどの特別な設備内で行う必要はない。
【００２４】
次いで、スパッタリング工程（Ｓ２）において、洗浄後の基板を装着したスパッタリング装置を用いて、スパッタリング法により、基板上にＰｄ層またはＰｄ合金層を形成する。
【００２５】
Ｐｄ層またはＰｄ合金層の材料としては、純Ｐｄ、Ｐｄ−Ａｇ合金、Ｐｄ−Ｃｕ合金、Ｐｄ−希土類合金などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２６】
また、スパッタリング条件は、Ｐｄ層およびＰｄ合金層を形成するための公知の条件に従えばよい。
【００２７】
成膜により得られるＰｄ層またはＰｄ合金層の厚さは、０．１μｍ〜５μｍとする。厚さが５μｍを超えると、最終的に得られる水素透過膜において、水素透過性が不十分となる。一方、膜厚が０．１μｍ未満では、Ｐｄ層またはＰｄ合金層を基板から剥離することが困難となる。なお、薄膜を損傷することなく、基板からの剥離などのハンドリングを可能とする手段がある場合には、０．１μｍ未満であってもよい。また、最終的には、これらのＰｄ層またはＰｄ合金層は少なくとも２層に重ね合わされてＰｄ膜またはＰｄ合金膜を形成するため、２μｍ以下とすることが好ましい。
【００２８】
スパッタリング工程（Ｓ２）に引き続き、枠体形成工程（Ｓ３）において、基板上のＰｄ層またはＰｄ合金層にマスキングを施し、該Ｐｄ層またはＰｄ合金層の外周部に、スパッタリングによる金属膜の成膜を行い、Ｐｄ層またはＰｄ合金層よりも厚い枠体を形成する。該金属膜としては、ＰｄまたはＰｄ合金が好ましいが、Ｐｄ層またはＰｄ合金層と反応して脆い金属間化合物を生成しない材料、例えば、ＣｕまたはＣｕ合金を用いることができる。
【００２９】
これにより、Ｐｄ層またはＰｄ合金層を基板より剥離させる際、および、剥離したＰｄ層またはＰｄ合金層を重ね合わせる際に、ハンドリングが容易となる。該枠体の厚さは、５μｍ〜５０μｍとすることが好ましい。また、枠体は、Ｐｄ層またはＰｄ合金層の外周縁より２ｍｍ〜２０ｍｍの幅に形成することが好ましい。
【００３０】
次いで、剥離工程（Ｓ４）において、このＰｄ層またはＰｄ合金層を基板から剥離する。基板からＰｄ層またはＰｄ合金層を剥離するには、例えば、機械的に引き剥がしてもよいし、水素ガスを用いて剥がしてもよい。また、例えば、硝酸などの無機酸に浸漬することにより剥離してもよい。かかる手段は、Ｐｄ層またはＰｄ合金層の膜厚および組成により、適宜、選択される。
【００３１】
次いで、熱処理工程（Ｓ５）において、剥離工程により得られたＰｄ層またはＰｄ合金層を少なくとも２層となるように重ね合わせて、その後、重ね合わされたＰｄ層またはＰｄ合金層に、真空中で熱処理を施す。
【００３２】
Ｐｄ層またはＰｄ合金層を重ね合わせるとは、剥離した２枚以上の層を重ね合わせることのほか、１枚の層を折り畳むこと、および、これらの組み合わせを含む。Ｐｄ層またはＰｄ合金層を重ね合わせると、相互に吸着して強固に固着する。具体的には、ＳＵＳメッシュを用意し、このメッシュの両面に剥離工程で得られたＰｄ層またはＰｄ合金層を配置した後、メッシュだけを引き抜くことで２枚を重ね合わせることができる。
【００３３】
その後、Ｐｄ層またはＰｄ合金層を重ね合わせた膜に、真空中で熱処理を施すと、層間が接合して１枚の膜からなる一体構造となる。
【００３４】
真空中での熱処理は、該膜を、平らな板の上に載せて行う。平らな板としては、アルミナ、ジルコニアなどのセラミックス焼結板、または、アルミナやＴｉＮなどのセラミックスを被覆した金属板などを用いることができる。金属板を単体で用いるとＰｄと反応するため、金属板を単体で用いることは好ましくない。以上のように、Ｐｄと化学的に反応しない材料であればよい。
【００３５】
真空中の熱処理温度は、４００℃〜１２００℃とする。好ましくは５００℃〜１０００℃である。４００℃より低い温度では、Ｐｄ膜およびＰｄ合金膜同士の拡散接合が不十分になり、膜が一体化されないおそれがある。一方、１２００℃を超える温度では、Ｐｄ膜またはＰｄ合金膜が変形するおそれがある。
【００３６】
本発明では、スパッタリング法により、５μｍ以下、具体的には、０．１μｍ〜２μｍ程度のきわめて薄いＰｄ膜またはＰｄ合金膜を得られ、水素透過膜の水素透過性を向上させることができる。また、このような薄膜でありながら、製造工程に起因して、各Ｐｄ層またはＰｄ合金層に僅かなピンホールが存在していても、これらを重ね合わせることにより、各層のピンホールを連通させずに、膜全体としてのピンホールの発生を防止することができる。さらに、各Ｐｄ層またはＰｄ合金層に若干のピンホールが存在することが許容されることから、基板の洗浄やハンドリングに際してクリーン化を必要以上に徹底する必要はない。むろん、これらの管理を向上させれば、さらにピンホールに起因する欠陥のないＰｄ膜またはＰｄ合金膜が得られるが、これらは管理コストの関係で選択されうる。
【００３７】
以上、本発明を説明してきたが、本発明は前述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本質を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【実施例】
【００３８】
（実施例１）
５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさのクラウンガラス基板（松浪硝子工業株式会社製）をエタノール中で２０分間、超音波洗浄した。次いで、Ｐｄターゲットと共に、スパッタリング装置（ＵＬＶＡＣ社製、ＳＢＨ２３０６ＲＤＥ）に取り付けた。その後、スパッタリング装置内を５×１０-4Ｐａ以下に真空排気した後、Ａｒガス圧１Ｐａにおいて、ＲＦ２００Ｗで基板のスパッタエッチングを行った。続いて、ＰｄターゲットにＤＣ１．０Ａの電流を流し、基板上に膜厚が１μｍであるＰｄ層を形成した。
【００３９】
次に、Ｐｄ層をピンセットでつまんで基板から引き剥がした。剥離したＰｄ層の大きさは、５０ｍｍ×５０ｍｍ、膜厚は１μｍであった。このＰｄ層を光学顕微鏡で観察したところ、透過光によって確認されるピンホール数は、１ｃｍ2当たり０．１５個であった。
【００４０】
得られたＰｄ層を２つ折りにすると、重ね合わされた層面が相互に強く吸着した。Ｐｄ層の大きさは、２５ｍｍ×５０ｍｍとなった。その後、該Ｐｄ層をアルミナ板に載せて、真空加熱炉に入れ、５×１０-3Ｐａまで真空排気した後、６００℃で２時間、熱処理を施したところ、膜厚が２μｍで、一体構造のＰｄ膜が得られた。得られたＰｄ膜を、再び、光学顕微鏡で観察したところ、ピンホールによる透過光は認められなかった。
【００４１】
次に、得られたＰｄ膜をφ１０ｍｍの大きさに切り取って、多孔質支持体と重ね合わせて、水素透過膜とし、本発明者が作製した透過面φ８ｍｍの水素透過測定装置に取り付けた。水素透過測定装置内を真空排気した後、窒素ガスを導入することにより、水素透過膜に０．８ＭＰａの加圧を行った結果、ピンホールからの窒素ガスの漏れは認められなかった。
【００４２】
次に、水素透過測定装置の電気炉を加熱して、５００℃に昇温し、窒素ガスから水素ガスに置換して、水素透過膜に０．２ＭＰａの圧力を加えたところ、マスフローメータ（日本アエラ株式会社製、ＦＭ−３９０）により、１ａｔｍ、０℃で、１１４ｃｍ3／ｍｉｎの水素透過流量が測定された。測定された水素透過流量は、Ｐｄの公知の水素透過係数から計算された、膜厚が２μｍのＰｄ膜の水素透過流量と一致した。その測定結果を表１に示す。
【００４３】
以上のように、本実施例では、ピンホールの発生を抑止し、膜厚が薄く、水素透過性が良好である水素透過膜が得られた。
【００４４】
（実施例２）
５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさのクラウンガラス基板（松浪硝子工業株式会社製）をエタノール中で２０分間、超音波洗浄した。次いで、Ｐｄ−２３ｍｏｌ％Ａｇ合金ターゲットとＣｕターゲットと共に、スパッタリング装置（ＵＬＶＡＣ社製、ＳＢＨ２３０６ＲＤＥ）に取り付けた。その後、スパッタリング装置内を５×１０-4Ｐａ以下に真空排気した後、Ａｒガス圧１Ｐａにおいて、ＲＦ２００Ｗで基板のスパッタエッチングを行った。続いて、Ｐｄ−Ａｇ合金ターゲットのみにＤＣ１．０Ａの電流を流し、基板上に膜厚が０．５μｍであるＰｄ−Ａｇ合金層を形成した。
【００４５】
次に、Ｐｄ−Ａｇ合金層の上に、３０ｍｍ×３０ｍｍの大きさのＳＵＳ４３０製メタルマスクを取り付け、再び、スパッタリング装置内を５×１０-4Ｐａ以下に真空排気した後、ＣｕターゲットのみにＤＣ１．０Ａの電流を流し、外周部に、膜厚９μｍのＣｕ層を積層して、枠体を形成した。
【００４６】
その後、真空グローブボックスに入れて、真空排気し、９５％窒素−５％水素の混合ガスを導入して、Ｐｄ−Ａｇ合金層を枠体とともに基板から剥離した。得られたＰｄ−Ａｇ合金層について、光学顕微鏡で観察したところ、透過光によって確認されるピンホールが１ｃｍ2当たり０．６０個であった。
【００４７】
以上のように、枠体が取り付けられたＰｄ−Ａｇ合金層を、２枚作製し、Ｐｄ−Ａｇ合金層同士を重畳させたところ、相互に吸着して固着した。
【００４８】
その後、アルミナ板に載せて、真空加熱炉に入れ、５×１０-3Ｐａまで真空排気した後、１０００℃で２時間、熱処理を施したところ、重ね合わされたＰｄ−Ａｇ合金層は一体構造となり、膜厚が１μｍである１枚のＰｄ−Ａｇ合金膜が得られた。得られたＰｄ−Ａｇ合金膜を、再び、光学顕微鏡で観察したところ、ピンホールによる透過光は認められなかった。
【００４９】
次に、実施例１と同様にして水素透過流量を測定したところ、１ａｔｍ、０℃で、２６３ｃｍ3／ｍｉｎであった。測定された水素透過流量は、Ｐｄ−２３ｍｏｌ％Ａｇ合金の公知の水素透過係数から計算された、膜厚が１μｍであるＰｄ−２３ｍｏｌ％Ａｇ合金膜の水素透過流量と一致した。その測定結果を表１に示す。
【００５０】
以上のように、本実施例では、ピンホールの発生を抑止し、膜厚が薄く、水素透過性が良好である水素透過膜が得られた。
【００５１】
（比較例１）
真空加熱炉中での熱処理温度を３５０℃とした以外は、実施例１と同様にしてＰｄ膜を作製した。光学顕微鏡で観察したところ、Ｐｄ膜には、ピンホールによる透過光は認められなかった。また、得られた水素透過膜の一部は、接合不十分であり、２枚に分離していて、水素透過膜として使用できなかった。その測定結果を表１に示す。
【００５２】
（比較例２）
真空加熱炉中での熱処理温度を１２５０℃とした以外は、実施例１と同様にしてＰｄ膜を作製した。しかしながら、得られたＰｄ膜は、変形していて、水素透過膜として使用できなかった。その測定結果を表１に示す。
【００５３】
（実施例３）
５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさのクラウンガラス基板（松浪硝子工業株式会社製）を、超音波洗浄しないで、Ｐｄターゲットと共に、スパッタリング装置（ＵＬＶＡＣ社製、ＳＢＨ２３０６ＲＤＥ）に取り付けた。その後、スパッタリング装置内を５×１０-4Ｐａ以下に真空排気した後、スパッタエッチングは行わないで、ＰｄターゲットにＤＣ１.０Ａの電流を流して、基板上に膜厚１μｍのＰｄ層を形成した。
【００５４】
次に、Ｐｄ層をピンセットでつまんで基板から引き剥がし、大きさが５０ｍｍ×５０ｍｍ、膜厚１μｍのＰｄ層を得た。得られたＰｄ層を光学顕微鏡で観察したところ、透過光によって確認されるピンホールが１ｃｍ2当たり２．５個であった。
【００５５】
次に、実施例１と同様に、２つ折りにて熱処理をして膜厚２μｍのＰｄ膜を作製した。得られたＰｄ膜を光学顕微鏡で観察したところ、ピンホールからの透過光は確認されなかった。
【００５６】
得られたＰｄ膜を、実施例１と同様に、φ１０ｍｍの大きさに切り取って、多孔質支持体と重ね合わせて、本発明者が作製した透過面φ８ｍｍの水素透過測定装置に取り付けた。水素透過測定装置内を真空排気した後、窒素ガスを導入することにより、Ｐｄ接合膜に０．８ＭＰａの加圧を行った結果、ピンホールからの漏れは認められなかった。次に、水素透過測定装置の電気炉を加熱して、５００℃に昇温した。そして、窒素ガスから水素ガスに置換してＰｄ接合膜に０．２ＭＰａの圧力を加えたところ、マスフローメータ（日本アエラ株式会社製、ＦＭ−３９０）により、１ａｔｍ、０℃で、１１３ｃｍ3／ｍｉｎの水素透過流量が測定された。測定された水素透過流量は、Ｐｄの公知の水素透過係数から計算された、膜厚２μｍのＰｄ膜の水素透過流量と一致した。その測定結果を表１に示す。
【００５７】
以上のように、この実施例では、Ｐｄ層自体のピンホール数は増加するが、Ｐｄ膜としてのピンホールの発生は抑止され、膜厚が薄く、水素透過性が良好である水素透過膜が得られた。
【００５８】
（従来例）
実施例３と同様にして、Ｐｄ層を得た。得られた膜厚１μｍのＰｄ層を接合することなく、φ１０ｍｍの大きさに切り取って、窒素ガスのリーク試験を行った。具体的には、φ１０ｍｍの大きさのＰｄ膜を多孔質支持体と重ね合わせて透過面積φ８ｍｍの水素透過測定装置に取り付けた。そして、この測定装置内を真空排気した後、窒素ガスを導入しＰｄ接合膜を加圧した。その結果、０．２ＭＰａの加圧では５ｃｍ3／ｍｉｎ、０．８ＭＰａの加圧では２０ｃｍ3／ｍｉｎの窒素がピンホールから漏れた。その測定結果を表１に示す。
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の水素透過膜の製造方法の一実施形態の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ｓ１ 洗浄工程
Ｓ２ スパッタリング工程
Ｓ３ 枠体形成工程
Ｓ４ 剥離工程
Ｓ５ 熱処理工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリング法で基板上にＰｄ層またはＰｄ合金層を成膜する工程と、得られたＰｄ層またはＰｄ合金層を前記基板から剥離する工程と、剥離したＰｄ層またはＰｄ合金層を少なくとも２層となるように重ね合わせ、４００℃〜１２００℃の温度にて、真空中で熱処理することにより、一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜を得る工程とからなる水素透過膜の製造方法。
【請求項２】
前記成膜工程において、前記Ｐｄ層またはＰｄ合金層の外周部に、Ｐｄ層またはＰｄ合金層より厚い枠体を形成する請求項１に記載の水素透過膜の製造方法。
【請求項３】
前記一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜の厚さを、５μｍ以下とする請求項１に記載の水素透過膜の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法により得られ、Ｐｄ層またはＰｄ合金層の成膜において発生したピンホールが、膜の厚さ方向に連通していない一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜からなる水素透過膜。
【請求項１】
スパッタリング法で基板上にＰｄ層またはＰｄ合金層を成膜する工程と、得られたＰｄ層またはＰｄ合金層を前記基板から剥離する工程と、剥離したＰｄ層またはＰｄ合金層を少なくとも２層となるように重ね合わせ、４００℃〜１２００℃の温度にて、真空中で熱処理することにより、一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜を得る工程とからなる水素透過膜の製造方法。
【請求項２】
前記成膜工程において、前記Ｐｄ層またはＰｄ合金層の外周部に、Ｐｄ層またはＰｄ合金層より厚い枠体を形成する請求項１に記載の水素透過膜の製造方法。
【請求項３】
前記一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜の厚さを、５μｍ以下とする請求項１に記載の水素透過膜の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法により得られ、Ｐｄ層またはＰｄ合金層の成膜において発生したピンホールが、膜の厚さ方向に連通していない一体構造のＰｄ膜またはＰｄ合金膜からなる水素透過膜。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２７２６０６（Ｐ２００８−２７２６０６Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１５８１７（Ｐ２００７−１１５８１７）
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]