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公開番号2025116697
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024011270
出願日2024-01-29
発明の名称チタン多孔質体
出願人東邦チタニウム株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類C22C 1/08 20060101AFI20250801BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】少なくとも一方の表面が比較的平滑であり、耐圧縮性に優れるチタン多孔質体を提供する。
【解決手段】この発明のチタン多孔質体は、シート状のものであって、少なくとも一方の表面の最大高さRzが5μm以下であり、100MPaでの加圧時の不可逆変形量が0.2%以下であり、厚みが500μm以下である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
シート状のチタン多孔質体であって、
少なくとも一方の表面の最大高さＲｚが５μｍ以下であり、１００ＭＰａでの加圧時の不可逆変形量が０．２％以下であり、厚みが５００μｍ以下であるチタン多孔質体。
続きを表示（約 94 文字）【請求項２】
空隙率が３０％以上かつ５０％以下である請求項１に記載のチタン多孔質体。
【請求項３】
粉末焼結体である請求項１又は２に記載のチタン多孔質体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、シート状のチタン多孔質体に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
チタン粉末の焼結等により製造されるチタン多孔質体は、細孔による通気性ないし通液性及び、電気伝導性を有し、また、表面に不動態皮膜が形成されること等により高い耐食性をも有するものである。
【０００３】
そのような特性を有するチタン多孔質体は、固体高分子（ＰｏｌｙｍｅｒＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅＭｅｍｂｒａｎｅ、ＰＥＭ）型の水電解装置内における腐食が生じ得る環境下にある多孔質輸送層（ＰｏｒｏｕｓＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒ、ＰＴＬ）等に用いることが検討されている。特に、再生可能エネルギー由来の電力を用いてＰＥＭ型等の水電解装置で製造される水素は、グリーン水素と称され、脱炭素社会の実現に向けた動きが加速する近年において大きな期待が寄せられている。
【０００４】
これに関し、特許文献１では、「一方のシート表面がある程度平滑で、他方のシート表面側にて所要の通気性もしくは通液性が発揮されるとともに、所定の圧力が作用したときの圧縮変形を比較的小さく抑えること」を目的として、「チタンを含有するシート状のチタン系多孔質体であって、厚みが０．８ｍｍ以下、空隙率が３０％～６５％であり、一方のシート表面の最大高さＲｚ１が３０μｍ以下であり、前記一方のシート表面の最大高さＲｚ１に対する他方のシート表面の最大高さＲｚ２の比（Ｒｚ２／Ｒｚ１）が１．２以上であり、圧縮変形率が１９％以下であるチタン系多孔質体」が提案されている。
【０００５】
なお、特許文献２は、「球状ガスアトマイズ粉末を用いた低密度で薄型の焼結体の場合も、剥離不良や割れを効果的に抑制できるチタン多孔質体の製造方法を提供する」との目的の下、「チタン又はチタン合金からなる多孔質の粉末焼結体を製造するに際して、チタン又はチタン合金の粉末を載置するセッターとして、表面の中心線平均粗さＲａが０．１μｍ以下、最大高さＲｚが１．０μｍ以下のモリブデン材又はモリブデン合金材を使用することを特徴とするチタン多孔質体の製造方法」を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第７０６１７３５号公報
特許第４０９８１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の水電解装置では、装置の小型化の観点から、厚みが薄いシート状のチタン多孔質体であって、耐圧縮性に優れるものが求められる場合がある。耐圧縮性に劣るチタン多孔質体では、ＰＥＭ型の水電解装置等の装置内部に組み込まれた際に作用し得る圧縮力に対して、所要の厚みないし形状が維持されなくなり、通気性ないし通液性が低下することが懸念されるからである。
【０００８】
また、チタン多孔質体をＰＥＭ型の水電解装置内で多孔質輸送層として用いる場合、チタン多孔質体は、電解質膜に押し付けられて組み込まれることがある。このとき、電解質膜に押し付けられるチタン多孔質体の表面の性状によっては、電解質膜が部分的に大きく変形し、電解質膜の損傷を招くおそれがある。
【０００９】
特許文献１には、表面の最大高さＲｚや圧縮変形率がある程度小さいチタン多孔質体が記載されているが、このチタン多孔質体は、表面平滑性及び耐圧縮性の観点から更なる改善の余地があった。特許文献２では、チタン多孔質体の表面粗さや耐圧縮性について何ら検討されていない。
【００１０】
この発明の目的は、少なくとも一方の表面が比較的平滑であり、耐圧縮性に優れるチタン多孔質体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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