JPH0123543B2 - - Google Patents
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- JPH0123543B2 JPH0123543B2 JP61129886A JP12988686A JPH0123543B2 JP H0123543 B2 JPH0123543 B2 JP H0123543B2 JP 61129886 A JP61129886 A JP 61129886A JP 12988686 A JP12988686 A JP 12988686A JP H0123543 B2 JPH0123543 B2 JP H0123543B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は水素生成用アルミニウム合金に関す
る。 （従来の技術） 従来、水素ガスを生成させる方法としては、金
属を酸やアルカリと反応させる方法、水を熱化学
的に分解する方法及び水を電気分解する方法が知
られているが、前者は工業的に利用することが困
難であることから、工業的には電気分解法が一般
に採用されている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、電気分解法や水の熱化学的分解
法では、多大の電力や熱エネルギーを必要とする
問題がある。 従つて、本発明は安価で、エネルギーを必要と
せず、水素生成能率が高く、しかも環境汚染の恐
れのない水素ガス生成材料を得ることを目的とす
るものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題を解決する手段として、錫
５〜50％、残部アルミニウム及び不可避的不純物
からなる水素生成用アルミニウム合金を提供する
ものである。 即ち、アルミニウムは表面が酸化されて不動態
化するため、水や温水に浸漬しても反応しない
が、本発明者は、アルミニウム合金について種々
研究した結果、アルミニウムに錫を所定量添加し
て合金にすると、常温の水に浸漬しただけでも反
応して水素ガスを発生し、しかも、温度の上昇と
共に生成速度が増大することを見出だし、この知
見に基づいて本発明を完成したものである。 本発明に係るアルミニウム合金が水と反応し水
素ガスを生成する理由及びその反応機構等は解明
されていないが、アルミニウム中に錫をその固溶
限以上に均一に固溶させたことに起因するものと
推測される。 錫の含有量を５〜50％としたのは、錫の含有量
が５％未満あるいは50％を越えると、水素の発生
が殆ど見られず、本発明の目的を達成できないか
らである。なお、アルミニウム及び錫はできるだ
け高純度のものを使用するのが好ましい。 本発明に係る水素生成用アルミニウム合金は、
例えば、内壁面を溶湯の凝固点以上の温度に維持
させた鋳型にその一端側からアルミニウム合金の
溶湯を供給し、他端側から凝固させつつ水平方向
に引き抜いて鋳造することを特徴とする連続鋳造
方法によつて製造できる。 なお、アルミニウムと錫の融点及び密度が著し
く相異し、またアルミニウム中への錫が固溶度が
非常に小さいため、鋳型を冷却しながら鋳造する
方法では、偏析を起こしたり欠陥を生じ易いため
最大でも数％程度しか添加できず、また、所定量
添加した合金を鋳造後に熱処理を加えて均質化し
てもそのままでは水素を殆ど生成しない。 以下、添付の図面を参照して本発明に係る水素
生成用アルミニウム合金の製造方法について具体
的に説明する。 第１図は本発明に係る合金の製造に使用する連
続鋳造装置を示し、１は電気炉、２は黒鉛ルツ
ボ、３は加熱鋳型、４はヒータ、５は冷却装置、
６はピンチローラ、７は溶湯、８は鋳塊、９は冷
却水供給口である。まず、アルミニウムと錫とを
所定の割合で配合して電気炉１内で溶融させる一
方、ヒータ４により鋳型３を鋳造材料の凝固点以
上の温度に加熱、維持させ、ダミーバー（図示せ
ず）を鋳型内にセツトする。次に、電気炉１の黒
鉛ルツボ２内に押し込み棒（図示せず）を挿入し
て、溶湯を鋳型３内に充填し、更に、冷却装置５
に冷却水を供給しながらピンチローラ６を回転駆
動させて、ダミーバーを引き抜くことにより鋳造
が開始される。ダミーバーの引き抜きにより溶湯
は鋳型出口近傍で凝固殻を形成するが、鋳型がア
ルミニウム合金の融点以上に加熱されているた
め、その凝固界面は、図示のように鋳型内に突出
した形状となる。凝固した鋳塊８は冷却装置５に
より更に冷却される。 このようにして鋳造されたアルミニウム合金
は、そのまま使用しても良いが、水素生成速度を
大きくするため、板状、粉末状、溶射皮膜その他
の形態に加工して使用するのが好ましい。 （実施例） 純度99.99％のアルミニウム（Al）と、純度
99.9％の錫（Sn）とを原料として用い、これらを
第１表に示す組成に配合し、第１図の連続鋳造装
置を用いて鋳造し、それぞれ直径８mmのアルミニ
ウム合金の鋳塊を得た。 ついで、各アルミニウム合金を0.25mmに冷間圧
延した後、幅10mm、長さ50mm、厚さ0.25mmの試験
片を得た。
る。 （従来の技術） 従来、水素ガスを生成させる方法としては、金
属を酸やアルカリと反応させる方法、水を熱化学
的に分解する方法及び水を電気分解する方法が知
られているが、前者は工業的に利用することが困
難であることから、工業的には電気分解法が一般
に採用されている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、電気分解法や水の熱化学的分解
法では、多大の電力や熱エネルギーを必要とする
問題がある。 従つて、本発明は安価で、エネルギーを必要と
せず、水素生成能率が高く、しかも環境汚染の恐
れのない水素ガス生成材料を得ることを目的とす
るものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題を解決する手段として、錫
５〜50％、残部アルミニウム及び不可避的不純物
からなる水素生成用アルミニウム合金を提供する
ものである。 即ち、アルミニウムは表面が酸化されて不動態
化するため、水や温水に浸漬しても反応しない
が、本発明者は、アルミニウム合金について種々
研究した結果、アルミニウムに錫を所定量添加し
て合金にすると、常温の水に浸漬しただけでも反
応して水素ガスを発生し、しかも、温度の上昇と
共に生成速度が増大することを見出だし、この知
見に基づいて本発明を完成したものである。 本発明に係るアルミニウム合金が水と反応し水
素ガスを生成する理由及びその反応機構等は解明
されていないが、アルミニウム中に錫をその固溶
限以上に均一に固溶させたことに起因するものと
推測される。 錫の含有量を５〜50％としたのは、錫の含有量
が５％未満あるいは50％を越えると、水素の発生
が殆ど見られず、本発明の目的を達成できないか
らである。なお、アルミニウム及び錫はできるだ
け高純度のものを使用するのが好ましい。 本発明に係る水素生成用アルミニウム合金は、
例えば、内壁面を溶湯の凝固点以上の温度に維持
させた鋳型にその一端側からアルミニウム合金の
溶湯を供給し、他端側から凝固させつつ水平方向
に引き抜いて鋳造することを特徴とする連続鋳造
方法によつて製造できる。 なお、アルミニウムと錫の融点及び密度が著し
く相異し、またアルミニウム中への錫が固溶度が
非常に小さいため、鋳型を冷却しながら鋳造する
方法では、偏析を起こしたり欠陥を生じ易いため
最大でも数％程度しか添加できず、また、所定量
添加した合金を鋳造後に熱処理を加えて均質化し
てもそのままでは水素を殆ど生成しない。 以下、添付の図面を参照して本発明に係る水素
生成用アルミニウム合金の製造方法について具体
的に説明する。 第１図は本発明に係る合金の製造に使用する連
続鋳造装置を示し、１は電気炉、２は黒鉛ルツ
ボ、３は加熱鋳型、４はヒータ、５は冷却装置、
６はピンチローラ、７は溶湯、８は鋳塊、９は冷
却水供給口である。まず、アルミニウムと錫とを
所定の割合で配合して電気炉１内で溶融させる一
方、ヒータ４により鋳型３を鋳造材料の凝固点以
上の温度に加熱、維持させ、ダミーバー（図示せ
ず）を鋳型内にセツトする。次に、電気炉１の黒
鉛ルツボ２内に押し込み棒（図示せず）を挿入し
て、溶湯を鋳型３内に充填し、更に、冷却装置５
に冷却水を供給しながらピンチローラ６を回転駆
動させて、ダミーバーを引き抜くことにより鋳造
が開始される。ダミーバーの引き抜きにより溶湯
は鋳型出口近傍で凝固殻を形成するが、鋳型がア
ルミニウム合金の融点以上に加熱されているた
め、その凝固界面は、図示のように鋳型内に突出
した形状となる。凝固した鋳塊８は冷却装置５に
より更に冷却される。 このようにして鋳造されたアルミニウム合金
は、そのまま使用しても良いが、水素生成速度を
大きくするため、板状、粉末状、溶射皮膜その他
の形態に加工して使用するのが好ましい。 （実施例） 純度99.99％のアルミニウム（Al）と、純度
99.9％の錫（Sn）とを原料として用い、これらを
第１表に示す組成に配合し、第１図の連続鋳造装
置を用いて鋳造し、それぞれ直径８mmのアルミニ
ウム合金の鋳塊を得た。 ついで、各アルミニウム合金を0.25mmに冷間圧
延した後、幅10mm、長さ50mm、厚さ0.25mmの試験
片を得た。
【表】
恒温水槽内の水をそれぞれ19℃、30℃、50℃、
75℃の所定温度に維持し、その中に水を満たした
メスシリンダを倒立させた後、各試験片を入れた
フラスコを水槽内に設置し、試験片から発生する
ガスをメスシリンダで採取して、そのガスによる
水置換量から生成ガス量を計測した。その結果を
第２表および第２図〜第４図に示す。
75℃の所定温度に維持し、その中に水を満たした
メスシリンダを倒立させた後、各試験片を入れた
フラスコを水槽内に設置し、試験片から発生する
ガスをメスシリンダで採取して、そのガスによる
水置換量から生成ガス量を計測した。その結果を
第２表および第２図〜第４図に示す。
【表】
第２表の結果から明らかなように、本発明に係
るアルミニウム合金は、水温が低くても水素を発
生し、高温になるほど生成速度が増大する。従つ
て、水温を制御することにより水素生成速度を制
御することができる。 第２図は50℃（１点鎖線）及び75℃（実線）に
おけるアルミニウム合金の錫含有量と最大水素生
成速度との関係を示す。図から明らかなように、
錫の含有量が５％未満ではアルミニウム合金から
水素が殆ど発生せず、５％以上になると水素ガス
が発生し始める。水素ガスの生成速度は錫含有量
が10％を超えると急激に増大し、20％前後で顕著
なピーク値を示す。また、50％を越えると再び水
素ガスが発生しなくなる。ちなみに、錫含有量20
％のものは、水温が75℃で128ml／hr・cm2と著し
く速く、旧式電解槽を用い印加電圧2V、電流密
度0.1A／mm2で水を電気分解したときの生成速度
の４倍以上の値を示す。また、20℃でも24ml／
hr・cm2と電解槽の値（22ml／hr・cm2）と同等の
値を示す。 第３図及び第４図は、水温をそれぞれ50℃およ
び75℃に設定し、アルミニウム合金を水中に浸漬
した場合の水素生成速度の変化を示す。図から明
らかなように、水素生成速度は錫含有量に大きく
依存することがわかる。 （発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、安価で無害な材料を用いて水素生成材料を得
ることができ、しかも、水素生成に電力その他の
エネルギーを必要とせず、旧式電解槽の４倍以上
の水素生成速度が得られるなど優れた効果が得ら
れる。
るアルミニウム合金は、水温が低くても水素を発
生し、高温になるほど生成速度が増大する。従つ
て、水温を制御することにより水素生成速度を制
御することができる。 第２図は50℃（１点鎖線）及び75℃（実線）に
おけるアルミニウム合金の錫含有量と最大水素生
成速度との関係を示す。図から明らかなように、
錫の含有量が５％未満ではアルミニウム合金から
水素が殆ど発生せず、５％以上になると水素ガス
が発生し始める。水素ガスの生成速度は錫含有量
が10％を超えると急激に増大し、20％前後で顕著
なピーク値を示す。また、50％を越えると再び水
素ガスが発生しなくなる。ちなみに、錫含有量20
％のものは、水温が75℃で128ml／hr・cm2と著し
く速く、旧式電解槽を用い印加電圧2V、電流密
度0.1A／mm2で水を電気分解したときの生成速度
の４倍以上の値を示す。また、20℃でも24ml／
hr・cm2と電解槽の値（22ml／hr・cm2）と同等の
値を示す。 第３図及び第４図は、水温をそれぞれ50℃およ
び75℃に設定し、アルミニウム合金を水中に浸漬
した場合の水素生成速度の変化を示す。図から明
らかなように、水素生成速度は錫含有量に大きく
依存することがわかる。 （発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、安価で無害な材料を用いて水素生成材料を得
ることができ、しかも、水素生成に電力その他の
エネルギーを必要とせず、旧式電解槽の４倍以上
の水素生成速度が得られるなど優れた効果が得ら
れる。
第１図は本発明に係る水素生成用アルミニウム
合金の製造に使用する連続鋳造装置の概略断面
図、第２図は本発明に係る水素生成用アルミニウ
ム合金の錫含有量と最大生成速度との関係を示す
図、第３図及び第４図は本発明に係る水素生成用
アルミニウム合金の一定温度における水素生成速
度の変化を示す図である。 １……電気炉、２……黒鉛ルツボ、３……加熱
鋳型、４……ヒータ、５……冷却装置、６……ピ
ンチローラ、７……溶湯、８……鋳塊、９……冷
却水供給口。
合金の製造に使用する連続鋳造装置の概略断面
図、第２図は本発明に係る水素生成用アルミニウ
ム合金の錫含有量と最大生成速度との関係を示す
図、第３図及び第４図は本発明に係る水素生成用
アルミニウム合金の一定温度における水素生成速
度の変化を示す図である。 １……電気炉、２……黒鉛ルツボ、３……加熱
鋳型、４……ヒータ、５……冷却装置、６……ピ
ンチローラ、７……溶湯、８……鋳塊、９……冷
却水供給口。
Claims (1)
- １ 錫５〜50％、残部アルミニウム及び不可避的
不純物からなる水素生成用アルミニウム合金。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129886A JPS62287032A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 水素生成用アルミニウム合金 |
| EP86306754A EP0248960A1 (en) | 1986-06-03 | 1986-09-02 | Hydrogen producing material |
| US06/903,770 US4752463A (en) | 1986-06-03 | 1986-09-05 | Method of producing hydrogen and material used therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129886A JPS62287032A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 水素生成用アルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62287032A JPS62287032A (ja) | 1987-12-12 |
| JPH0123543B2 true JPH0123543B2 (ja) | 1989-05-02 |
Family
ID=15020772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61129886A Granted JPS62287032A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 水素生成用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62287032A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008004428A1 (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Central Glass Company, Limited | Hydrogen generating method, hydrogen generating alloy and method for manufacturing hydrogen generating alloy |
| JP2008266777A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Kobe Steel Ltd | 水素発生用合金、水素発生方法および燃料電池 |
| WO2009028143A1 (ja) | 2007-08-29 | 2009-03-05 | Japan Science And Technology Agency | 水素ガス発生部材及びその水素ガス製造方法 |
| JP2009215602A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Kobelco Kaken:Kk | 液状合金材およびこれを用いた水素および副生成物の製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1757557A4 (en) * | 2005-01-07 | 2008-09-24 | Hitachi Maxell | MATERIAL FOR HYDROGEN MANUFACTURE, HYDROGEN GENERATOR AND FUEL CELL |
| JP5208532B2 (ja) * | 2007-11-06 | 2013-06-12 | 株式会社コベルコ科研 | 水素発生装置 |
| KR101044260B1 (ko) | 2008-09-16 | 2011-06-28 | 한국과학기술원 | 알칼리 물에서 가수분해 반응에 의한 수소 고속생산을 위한알루미늄 합금설계 및 이의 제조방법 |
| KR101175958B1 (ko) | 2010-01-11 | 2012-08-23 | 한국과학기술원 | 가수분해 반응에 의한 고속 수소 생산용 3상 알루미늄 합금 및 그의 제조방법 |
-
1986
- 1986-06-03 JP JP61129886A patent/JPS62287032A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008004428A1 (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Central Glass Company, Limited | Hydrogen generating method, hydrogen generating alloy and method for manufacturing hydrogen generating alloy |
| JP5511186B2 (ja) * | 2006-07-05 | 2014-06-04 | 勲 伊藤 | 水素発生方法、水素発生合金及び水素発生合金製造方法 |
| JP2008266777A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Kobe Steel Ltd | 水素発生用合金、水素発生方法および燃料電池 |
| WO2009028143A1 (ja) | 2007-08-29 | 2009-03-05 | Japan Science And Technology Agency | 水素ガス発生部材及びその水素ガス製造方法 |
| JP2009215602A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Kobelco Kaken:Kk | 液状合金材およびこれを用いた水素および副生成物の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62287032A (ja) | 1987-12-12 |
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